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Rayon
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Physical
(6/ 15)
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15 V
(6)
[9][_]
10 volts
(3)
[10][_]
15 Volts
(3)
[11][_]
de 1 volt
(1)
[12][_]
zero Volt
(1)
[13][_]
de 16 Volts
(1)
[14][_]
Gene Or Protein
(2/ 13)
[15][_]
Etre
(12)
[16][_]
DANS
(1)
[17][_]
Molecule
(2/ 4)
[18][_]
DES
(3)
[19][_]
minee
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2514967A1
Family ID 3011092
Probable Assignee Telemecanique Electrique
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
EN Title A device for determining the intensity of the current for
supplying a motor as a function of, on the one hand, the...
FR Title DISPOSITIF DE DETERMINATION EN GRANDEUR ET EN SIGNE DE
L'INTENSITE DU COURANT D'ALIMENTATION D'UN MOTEUR ET APPLICATION A UN
ENROULEUR
Abstract
_________________________________________________________________
A device for determining the intensity of the current for supplying a
motor as a function of, on the one hand, the losses in the motor and
the losses in the system driven by the motor and, on the other hand,
two variables, which device has a circuit (300) which is constructed
such that, depending on whether a first or a second polarisation
voltage is applied to it in order to carry out a first or a second
mode, either the larger of two information items is selected, the
first of which is either a predetermined function of the two control
variables (which has an uncertainty in the case of some values of the
variables) or is a constrained value (which is used to overcome the
uncertainty in the case of these values) and the second of which is a
predetermined desired value, or selects the smaller of the two
information items, and whose output is connected to a summing and/or
subtracting circuit (400) having a plurality of inputs in order to
take the losses into account.
DISPOSITIF DE DETERMINATION DE L'INTENSITE DU COURANT D'ALIMENTATION
D'UN MOTEUR EN FONCTION D'UNE PART DES PERTES DANS LE MOTEUR ET DES
PERTES DU SYSTEME ENTRAINE PAR LE MOTEUR ET, D'AUTRE PART, D'UNE
PREMIERE ET D'UNE DEUXIEME VARIABLE COMPRENANT UN CIRCUIT 300 AGENCE
POUR FONCTIONNER, SELON QU'ON LUI APPLIQUE UNE PREMIERE OU UNE SECONDE
TENSION DE POLARISATION POUR REALISER UN PREMIER OU UN SECOND MODE DE
FONCTIONNEMENT, SOIT EN SELECTIONNEUR DE LA PLUS GRANDE D'UNE PREMIERE
ET D'UNE DEUXIEME INFORMATION, REPRESENTANT POUR LA PREMIERE, SOIT UNE
FONCTION PREDETERMINEE DES DEUX VARIABLES DE COMMANDE, LADITE FONCTION
PRESENTANT UNE INDETERMINATION POUR CERTAINES VALEURS DESDITES
VARIABLES, SOIT UNE VALEUR FORCEE SERVANT A LEVER L'INDETERMINATION
POUR LESDITES VALEURS, ET POUR LA SECONDE, UNE VALEUR DE CONSIGNE
PREDETERMINEE, SOIT EN SELECTIONNEUR DE LA PLUS PETITE DESDITES
INFORMATIONS, LA SORTIE DUDIT CIRCUIT ETANT BRANCHEE A UN CIRCUIT 400
SOMMATEUR ETOU SOUSTRACTEUR A PLUSIEURS ENTREES POUR TENIR COMPTE
DESDITES PERTES.
Description
_________________________________________________________________
Dispositif de determination en grandeur et en signe de l'intensite du
courant d'alimentation d'un moteur et application a un enrouleur
La presente invention concerne un dispositif de determination, en
grandeur et en signe, de l'intensite du courant d'alimentation d'un
moteur pour une regulation de couple. Ce dispositif est agence pour
tenir compte des caracteristiques propres au moteur et des
caracteristiques propres au systeme entraine par le moteur, lesquelles
peuvent etre fonction du rapport d'une premiere et d'une deuxieme
variables qui peuvent avoir differentes natures, comme on l'expliquera
dans la suite.
Une application particulierement interessante de ce dispositif est la
commande d'un moteur pour enrouler ou derouler un ruban de facon que
la traction sur le ruban soit constante, par exemple dans un laminoir.
Le dispositif de la presente invention peut etre utilise chaque fois
que l'on a un probleme d'enroulement ou de deroulement de brin ou de
bande tendus, concernant des materiaux tels que: des films, des
plastiques, du papier, des textiles,des toles, des tubes, des fils, du
caoutchouc, etc...
Le dispositif pourra etre utilise egalement pour des applications dans
lesquelles le courant du moteur doit suivre une loi autre qu'un simple
rapport, par exemple, dans les bancs d'essai de moteur.
Dans 11 art anterieur concernant la commande des moteurs pour
dispositifs enrouleurs et derouleurs,on ne savait pas commander
directement le courant fourni au moteur en fonction du couple a
developper. On se contentait de realiser une regulation de vitesse.
Cette regulation presentait l'inconvenient, qu'au. demarrage, le
systeme entrait en auto-oscillation et l'on avait du mal a le
stabiliser pour le faire arriver a la vitesse de fonctionnement en
regime continu.
Lorsque llon voulait faire une commande pour obtenir le couple
souhaite,on se heurtait a la difficulte de s'affranchir des conditions
aux limites: par exemple, au demarrage, lorsque la vitesse de
defilement du produit est nulle et la vitesse de rotation du moteur
egalement. le dispositif de la presente invention a pour but de
pallier ces inconvenients.
Suivant l'invention, le dispositif de determination de l'intensite du
courant d'alimentation d'un moteur en fonction, d'une part, des pertes
dans le moteur et des pertes du systeme entraine par le moteur et,
d'autre part, d'une premiere et d'une deuxieme variables, comprend un
circuit 300 agence pour fonctionner selon qu'on lui applique une
premiere ou une seconde tension de polarisation pour realiser un
premier ou un second mode de fonctionnement, soit en selectionneur de
la plus plus grande d'une premiere et d'une deuxieme informations,
representant pour la premiere, soit une fonction predeterminee des
deux variables de commande, ladite fonction presentant une
indetermination pour certaines valeurs desdites variables, soit une
valeur forcee servant a lever l'indetermination pour lesdites valeurs,
et pour la seconde une valeur de consigne predeter minee, soit en
selectionneur de la plus petite desdites informations, la sortie dudit
circuit. Etant branchee a un circuit 400 sommateur et/ou soustracteur
a plusieurs entrees pour tenir compte desdites pertes.
Suivant l'invention, le dispositif est applique a un systeme enrouleur
derouleur, dont lesdites variables de commande sont respectivement la
vitesse lineaire du produit qui defile dans le systeme et la vitesse
angulaire du moteur, ladite fonction est le rapport entre les valeurs
absolues de ces deux variables et le premier et le second modes de
fonc tionnement correspondant respectivement a l'enroulement et au
deroulement.
D'autres particularites, ainsi que les avantages de l'invention
apparaitront clairement a la lumiere de la description ci-apres faite
en reference aux dessins annexes, dans lesquels
La figure 1 represente un premier circuit servant a la mise en forme
des signaux representatifs de deux variables, utilise dans un
dispositif conforme a l'invention
La figure 2 represente un deuxieme circuit, utilise dans le dispositif
realisant la division entre deux signaux et detectant le seuil
d'invalidation de la division
La figure 3 represente un troisieme circuit, utilise dans le
dispositif, realisant une selection entre plusieurs signaux;
La figure 4 represente un quatrieme circuit, utilise dans le
dispositif, realisant une combinaison des differents signaux;;
La figure 5 represente un cinquieme circuit, utilise dans le
dispositif, pour deriver le signal representant un parametre
La figure 6 est un schema d'ensemble du dispositif utilisant les cinq
circuits precedents; et
La figure 7 est un schema representant une application possible du
dispositif de la figure 6.
La figure 1 est le schema d'un circuit 100 de mise en forme d'un
signal electrique. Ce signal est introduit sur une borne 101, du
circuit 100, laquelle est connectee a la borne commune de deux
resistances 118, 119 montees en pont. La deuxieme borne de la
resistance 118 est reliee a la masse.
Deux diodes 117 sont raccordees respectivement au +15V ou -15V et au
point B. Un condensateur 116 est monte en parallele entre la deuxieme
borne de la resistance 119 et la masse. Une resistance 115 est
branchee entre la deuxieme borne de la resistance 119 et l'entree
positive d'un amplificateur 110, dont l'entree negative 111 est reliee
a la sortie 113 par une resistance 114. Une borne 102 reliee a la
sortie 113 permet le prelevement du signal pour son utilisation dans
un autre circuit. La sortie 113 est egalement reliee, par une
resitance 128, a l'entree negative 121 d'un deuxieme amplificateur 120
et par une resistance 138 a l'entree negative 131 d'un troisieme
amplificateur 130. La sortie 123 du deuxieme amplificateur 120 est
bouclee sur l'entree negative 121 par une diode 124, dont la cathode
est reliee a l'entree 121.Une deuxieme diode 125 est reliee par sa
cathode a la sortie 123 et par son anode a un point commun C. Une
resistance 127 relie l'entree 121 au point commun C. Une resistance
135 est reliee par une de ses bornes au point commun C et par l'autre
a l'entree negative 131 du troisieme amplificateur 130. L'entree
positive de l'amplificateur 130 est reliee a la masse par une
resistance 134. La sortie de l'amplificateur 133 est reliee, par une
resistance 137 a l'entree negative 131 du troisieme amplificateur et a
une borne 103 de sortie du circuit 100.
La figure 2 represente un deuxieme circuit 200 recevant sur sa
premiere entree 203 la sortie 103 d'un premier circuit 100 et sur sa
deuxieme entree 203' la sortie 103' d'un deuxieme circuit 100',
identique au circuit de la figure 1.
La premiere entree 203 est reliee a une premiere entree 221 d'un
circuit diviseur analogique 220 par un pont de resistances 224, 225
dont la resistance 225 est reliee a la masse.Le circuit diviseur
analogique 220 recoit sur sa deuxieme entree 222 le signal issu de la
borne 103'. Ce circuit diviseur a une sortie 223 reliee, d'une part a
la masse par l'intermediaire d'une resistance 224 et d'autre part a la
borne 202 de sortie du circuit 200.L'entree 203 est egalement reliee
par l'intermediaire d'une resistance 215 a l'entree positive 212 d'un
amplificateur 210. L'entree negative 211 de l'amplificateur 210 est
reliee au point commun d'un pont de resistances 216, 217 dans lequel
la deuxieme borne de la resistance 217 est reliee a la masse, tandis
que la deuxieme borne de la resistance 216 est reliee au potentiel +
15 V.Une resistance 231 relie la sortie 213 de l'amplificateur a la
base d'un transistor NPN 230 dont l'emetteur est relie a la masse et
dont le collecteur est relie a une source de tension par
l'intermediaire d'une resistance 232. Un relais K1 et une diode 233
sont montes en parallele sur la resistance. Une diode 237, est reliee
entre la base du transistor 230 et l'emetteur.
Le collecteur du transistor 230 est relie a une diode 234, un circuit
de signalisation 235 et une resistance 236 reliee a une source de
tension. L'entree negative 211 de l'amplificateur est reliee par une
resistance 214 a l'anode de la diode 234.
La figure 3 represente un circuit 300, ayant une entree 302 reliee a
la borne de sortie 202 du circuit 200 de la figure 2. Cette entree 302
est reliee par l'intermediaire d'une resistance 314, a l'entree
positive 312 d'un amplificateur 310. La sortie 313 de cet
amplificateur est reliee, d'une part, par l'intermediaire d'une
resistance 315, a l'entree negative 311 de l'amplificateur et, d'autre
part, par une resistance 358 a un contact K1 associe au relais K1 du
circuit 200. Le contact K1 est lui-meme relie a la masse par
l'intermediaire d'une resistance 317 et d'un condensateur 318. Le
point commun a la resistance 317 et au condensateur 318 est relie a
l'entree positive 322 d'un amplificateur 320 par l'intermediaire d'une
resistance 327.La sortie 323 de l'amplificateur est reliee a une borne
309 par l'intermediaire d'une resistance 328 et a l'entree 321 par une
resistance 324. La borne 309 est reliee a l'entree negative 311 de
l'amplificateur 310, par la resistance 316. La borne 309 peut etre
reliee a une borne 375 par un cavalier 371. Cette borne 375 est
reliee, premierement a l'entree positive 362 d'un amplificateur 360
par deux resistances 367 et 373 en serie, deuxiemement a la masse par
un condensateur 370 relie au point commun aux resistances 367, 373,
troisiemement a la borne 306 qui peut etre reliee a la sortie d'un
calculateur.
Le cavalier 371 permet egalement de relier la borne 375 a une borne
372 reliee a la masse par une resistance 368 et a un potentiel de + 15
V par une resistance 369. Un potentiometre 365 et une resistance 366
relient la sortie 363 de l'amplificateur 360 a la masse. Une
resistance 364 relie l'entree negative 361 de l'amplificateur 360 au
curseur du potentiometre 365. La resistance 338 relie la sortie 363 de
l'amplificateur 360 a l'entree negative 331 de l'amplificateur 330. La
sortie 363 est egalement reliee a l'entree positive 332 de
l'amplificateur 330 par les resistances 337, 336. Une borne d'entree
308 est reliee au point commun aux resistances 337 et 336. La sortie
333 de l'amplificateur est branchee a l'anode d'une diode 335 reliee
par sa cathode a un point commun D. Une resistance 334 est egalement
branchee entre l'entree 331 et le point commun D.Une resistance 352
relie le point commun D a une source de tension de - 15 V.
Une diode 345, dont la cathode est branchee au point commun
D, relie la sortie d'un amplificateur 340 a ce point D. Une resistance
344.relie le point D a l'entree negative 341 de l'amplificateur. Cette
entree 341 est reliee par une resistance 348 a une borne commune E.
Cette borne commune E est reliee, d'une part, a une borne d'entree 305
et, d'autre part, a l'entree positive 342 de l'amplificateur 340 par
les resistances 347, 346. Une borne d'entree 307 est reliee au point
commun aux resistances 347,346. La borne commune E est egalement
reliee, par un cavalier 376 et une borne 374, au curseur d'un
potentiometre 350, dont une borne est reliee a la masse et dont
l'autre borne est reliee par une resistance 351 a une source de
tension + 15 V.Le point commun D est relie, d'une part a un point
commun F par l'intermediaire du contact K1 associe au relais K1,
d'autre part au potentiometre 355, dont une borne est reliee au
curseur et dont l'autre borne est reliee au point F. Le point F est
relie par les potentiometres 356 et 357 a une source de tension.
Une des bornes du potentiometre 357 est reliee au curseur.
Le curseur du potentiometre 356 est relie a une borne de sortie 301.
Un contact K2, associe a un relais K2, relie une borne d'entree 303 au
point commun a la resistance 317 et au contact K1. Le relais K2 est
relie d'un cote a un potentiel OV et de l'autre cote a une borne
d'entree 304. Une diode 309 est branchee en parallele sur le relais
K2.
La figure 4 represente un circuit 400 a cinq entrees, dont l'entree
401 recoit le signal issu de la borne 301 du circuit de la figure 3 et
dont l'entree 402 est reliee a une sortie 102 d'un circuit 100. La
borne 4-01 est reliee a l'entree negative 441 d'un amplificateur 440.
Une borne d'entree 403 est reliee par une resistance, 454, a l'entree
441. Une resistance 455 est branchee entre l'entree 403 et la masse.
Une borne d'entree 404 est reliee a la masse par une resistance 453 en
serie avec un potentiometre 452, dont le curseur est relie par une
resistance 451 a l'entree 441.
La borne d'entree 402 est reliee a la masse par un potentio montre
446, dont le curseur est relie a l'entree positive 442 d'un
amplificateur 440 par une resistance 445. Cette entree 442 est
egalement reliee a la masse par une resistance 444.
Deux diodes Zener 450 montees tete-beche sont branchees entre la
sortie 443 et la masse. Une resistance 447 et une resistance 448 en
serie avec un condensateur 449 sont branchees en parallele entre la
sortie 443 et l'entree 441 de l'amplificateur. La borne d'entree 405
est reliee a la masse par un potentiometre 428 dont le curseur est
relie par une resistance 429 a l'entree 441 de l'amplificateur 440.
Une resistance 467 relie la sortie de l'amplificateur 440 a la sortie
443. Une resistance 475 relie la sortie 443 dont l'entree negative 471
d'un amplificateur 470 dont l'entree positive 472 est reliee a la
masse par une resistance 474.
Une diode 476 est reliee par son anode a l'entree 471 et par sa
cathode a la sortie 473 de l'amplificateur 470. La sortie 473 est
branchee a l'anode d'une diode 477 reliee par une resistance 466 a
l'entree negative 461 d'un amplificateur 460, dont l'entree positive
462 est reliee a la masse par une resistance 465. Une resistance 478
relie l'entree 471 au point commun a la diode 477 et a la resistance
466. Une resistance 468 relie 443 a l'entree 461. Une resistance 464
relie la sortie 463 de l'amplificateur 460 a l'entree 461.
Une borne de connexion 463 et une autre borne de connexion 443 sont
prevues pour pouvoir sortir le signal.
La figure 5 represente un circuit dont la borne d'entree 501 est
reliee, d'une part, a une masse par une resistance 515, et d'autre
part, par une resistance 514 a une premiere entree negative 511 d'un
amplificateur 510. La sortie 513 de l'amplificateur 510 est reliee,
d'une part, a un point commun G par une diode 518 dont la cathode est
reliee au point G et montee en parallele sur la resistance 519,
d'autre part a une source de tension de + 15 V-par une resistance 517.
Le point G est relie a la masse par un potentiometre 537 en serie avec
une resistance 536. Le curseur du potentiometre 537 est relie par une
resistance 534 a la premiere entree negative 531 d'un amplificateur
530 a deux entrees. La masse est reliee a l'entree positive 532 de
l'amplificateur 530.La sortie 533 de l'amplificateur 530 est reliee,
d'une part, a l'entree 531 par un condensateur, d'autre part, a
l'entree 512 par une resistance 516. Entre les entrees 511 et 512,
sont montees deux diodes 538 dont l'une a la cathode reliee a 511 et
l'autre sa cathode reliee a 512. Le point G est relie par une
resistance 525 a un point commun K. Ce point commun K est relie, d'une
part, a la masse par un condensateur 526, d'autre part, a l'entree
positive 522 d'un amplificateur 520 a deux entrees par une resistance
524. La sortie 523 de l'amplificateur est reliee par une resistance
528, d'une part, a l'entree 521 par une resistance 527, d'autre part,
a une borne 502 qui peut etre reliee a la borne 405.
La figure 6 represente un dispositif 600 permettant la determination
de l'intensite du courant demande par un moteur electrique.
Le circuit de la figure 6 comprend un premier circuit 100 du type
represente a la figure 1 recevant a son entree un signal representant
une premiere variable du systeme telle qu'elle est mesuree a chaque
instant et dont la sortie 103 est reliee a la premiere entree 203 d'un
circuit 200 du type represente a la figure 2 et dont la sortie 102 est
reliee a l'entree 501 d'un circuit 500 du type represente a la figure
5. Un deuxieme circuit 100', identique au circuit 100 recoit a son
entree un signal representant une deuxieme variable du systeme telle
qu'elle est mesuree a chaque instant et sera branche par sa premiere
sortie 103' a la deuxieme entree 203' du circuit 200, et par sa
deuxieme sortie 102' a l'entree 402 d'un circuit 400 du type
represente a la figure 4. La sortie du circuit 200 est branchee a
l'entree 302 d'u circuit 300 du type represente a la figure 3, dont la
sortie 301 est reliee a l'entree 401 du circuit 400. La sortie 50 du
circuit 500 est reliee a l'entree 405 du circuit 400.
L'entree 403 du circuit 400 est une entree supplementaire dont la
fonction sera expliquee dans la suite. L'entree 404 est reliee a une
source de potentiel + 15 V. Le reglage du potentiometre 452 permet de
faire varier la tension appliquee a la borne 441 de l'amplificateur
440.
En fonctionnement, si on applique a la borne 101 d'un circuit 100 du
type de la figure 1, un signal que l'on appelera VL, ce signal est
filtre par le condensateur 116 et la resistance 119. Ce signal est
amplifie par l'amplificateur 110. On obtient donc sur la borne de
sortie 102 le signal d'entree mis en forme. Le signal obtenu en 102
est egalement applique a un circuit comprenant les amplificateurs 120
et 130, et agence de maniere connue en soi pour delivrer a sa sortie
un signal representant la valeur absolue du signal applique a son
entree.A la borne 103 du circuit 100 on obtient un signal representant
VI De De meme, en appliquant a l'entree 101' d'un circuit 100' du type
de la figure 1 un signal que l'on appelera VU, on obtient en 103' un
signal representant la valeur absolue du signal applique a l'entree.
Le signal sortant en 103 est applique a la borne 203 d'un circuit 200
du type de la figure 2. Ce signal constitue, d'une part, l'entree d'un
circuit a seuil, d'autre part, par l'intermediaire d'un pont diviseur
comprenant les resistances 224, 225 une premiere entree d'un circuit
diviseur analogique 220 dont la deuxieme entree recoit sur la borne
203'le signal representant A¦VA¦.Le Le circuit 220 recevant les
signaux des sorties 103 et 103' effectue la division VL IIV et envoie
le signal analogique representant le resultant a l'entree 302 du
circuit 300. En meme temps le signal sortant en 103 valide ou invalide
le calcul du diviseur analogique par l'intermediaire d'un circuit a
seuil 210 alimentant ou non un relais K1. Ainsi, lorsque la tension
presente en 212 et representant VI devient inferieure a une valeur
limite determinee par le potentiel en 211, le transistor 230 est
bloque, la bobine du relais K1 n'est plus alimentee et les contacts KI
de la figure 3 sont ouverts.Par contre, tant que le signal lVLI reste
superieur a la valeur limite, le transistor 230 conduit, le relais KI
etant alimente, les contacts K1 du circuit 300 sont fermes et la diode
electro-luminescente 235 est eclairee pour montrer que le calcul du
diviseur analogique est valide. Lorsque le calcul est valide, le
signal recu a l'entree 302 est envoye, par l'intermediaire de
l'amplificateur 310 monte en suiveur et du contact K1, au condensateur
318 (figure 3) et a un amplificateur 320 a tres haute impedance
interne, monte egalement en suiveur. Sur la sortie 309, on obtient
donc une tension proportionnelle a la tension aux bornes du
condensateur 318, qui est elle-meme determinee par la tension en 302
lorsque le calcul est valide par K1.Lorsque le calcul du diviseur 220
est invalide, le contact K1 etant ouvert, le signal fourni par la
sortie du circuit 220 n'est plus transmis au condensateur 318, on
utilise alors les entrees 303 et 304 du circuit 300 (figure 3) pour
forcer le potentiel du condensateur 318 a une valeur qu'il memorisera
pendant tout le temps ou le calcul est invalide. En alimentant la
borne 304 avec une tension, le relais K2 ferme le contact K2 et la
tension presente a la borne 303 est transmise au condensateur 318.
La tension de la sortie 309 de l'amplificateur 320 repre sente, soit
la valeur calculee V, /v vti,I soit une valeur proportionnelle a la
tension forcee aux bornes du condensateur 318. Dans le cas ou la borne
309 est.connectee par le cavalier 371 a la borne 375, l'amplificateur
360 monte avec le potentiometre 365 en amplificateur a gain reglable,
effectue une reduction dans un rapport k determinable par 365, du
signal representant la valeur calculee V I V ou la valeur forcee. Pour
regler ce rapport a la mise en route, on relie la borne 375 a la borne
372, fournissant une tension de 1 volt, par le cavalier 371 et on
regle le potentiometre de facon a avoir le rapport k voulu.Cette
reduction par un rapport k est appelee mise a l'echelle et est
utilisee comme on le verra dans l'application pour que la tension en
363 varie entre 1 et 10 volts. La borne 306 du circuit 300 permet de
brancher la sortie d'un calculateur qui fournit un signal variant
suivant une autre loi que celle de variation du rapport A¦VLIIIV V, V
au circuit de mise a l'echelle. A la sortie 363, on aura donc au choix
un signal fourni par un calculateur ou un signal fourni par le circuit
de calcul 220 ou une valeur forcee. Le signal sortant en 363 sera
envoye sur la premiere entree 331 d'un circuit de determination du
plus grand de deux signaux ou du plus petit de deux signaux constitues
par les amplificateurs 330, 340 montes de la maniere representee a la
figure 3 avec leurs diodes et leurs resistances respectives.La
deuxieme entree E du circuit recoit une tension reglable par le
potentiometre 350 qui representera une valeur affichee. Dans ce
circuit, si on laisse les bornes 307 et 308 en l'air, les
amplificateurs 330, 340 marchent en suiveurs et a la sortie D, on aura
la valeur la plus grande des deux entre la valeur affichee et la
valeur calculee ou forcee. Par contre, -si on branche les bornes 307
et 308 a la masse, les amplificateurs 330, 340 marchent en inverseurs
et a la sortie D, on aura la valeur la plus petite des deux entre la
valeur affichee et la valeur calculee ou la valeur memorisee. Une
autre borne 305 pourra egalement etre utilisee pour effectuer des
affichages de valeurs de reference venant de l'exterieur. Le signal
sortant en D sera envoye, lorsque le contact K, est ouvert sur le
potentiometre reglable 355 pour effectuer une reduction de l'amplitude
du signal obtenu en D, ce qui, comme on l'expliquera dans la suite,
permettra de reduire la force de traction d'un moteur. Par contre,
lorsque le contact K, est ferme, le signal issu de D est transmis
directement a la borne de sortie 301 du circuit 300, qui est reliee a
la borne d'entree 401 du circuit 400. Le circuit 400 est un circuit
sommateur qui delivre a sa sortie 443 un signal proportionnel a la
somme ou a la difference des tensions appliquees a ses entrees. La
sortie 443 sera appliquee a un circuit comprenant les amplificateurs
470 et 460 agences de maniere connue en soi pour delivrer a sa sortie
un signal representant la valeur absolue du signal applique a son
entree.Suivant les besoins, on utilisera la sortie 443 ou la sortie
463 du circuit. L'entree 405 du circuit 400 recoit la sortie 502 du
circuit 500 de la figure 5, dont l'entree 501 recoit la sortie 102
representant le signal VL mis en forme. Le circuit 500 delivre au
point G un signal representant la derivee du signal present a l'entree
negative 511 du comparateur rapide 510. Le signal obtenu en
G, est integre par le circuit integrateur constitue par
l'amplificateur 530 agence de facon connue en soi avec les resistances
534 a 537 et le condensateur 539. Sur la sortie 533, on a le meme
signal qu'a l'entree 501.Ce signal est introduit sur l'entree positive
512 du comparateur rapide 510 qui fournit a sa sortie la derivee du
signal representant VL Ce signal est envoye sur le circuit constitue
par la resistance 425 et le condensateur 526 qui fournit en K la
valeur moyenne du signal obtenu en G. Le signal obtenu en K est envoye
sur l'amplificateur de mise en forme du signal 520 qui permet d'avoir
une sortie a basse impedance et sur la sortie 502 un signal
representant la derivee du signal
VL.
Une application interessante du circuit de la figure 6 est celle
representee par le schema de la figure 7, dans lequel 702 designe un
produit, en ruban par exemple, que l'on deroule d'une bobine 701,
entrainee par un moteur M1, pour l'enrouler sur une bobine 703
entrainee par un moteur M3.
Les rouleaux arriere 704 et avant 705 sont entraines par la vitesse de
deplacement du produit. Les dynamos tachymetriques B01, B02
fournissent des tensions representant les vitesses de deplacement
lineaire, par exemple en avant et en arriere d'une cage de laminoir
707. Les moteurs M1 et M3 sont commandes respectivement par une boucle
de regulation de vitesse agencee de facon connue en soi. La boucle de
regulation du moteur M1 ou M3 comporte des moyens d'engendrer un
signal d'erreur comprenant une dynamo tachymetrique
B1 ou B3 delivrant une tension proportionnelle a la vitesse de
rotation V du moteur, un potentiometre P1 ou P3 delivrant une tension
de reference proportionnelle a la tension souhaitee, un comparateur C1
ou C3 et un amplificateur A1 ou
A3.Le signal de sortie de l'amplificateur, etant le signal d'erreur
amplifie, est introduit dans un circuit de commande et de regulation
de la vitesse du moteur 706. Sur cette boucle de regulation, on a
branche a la sortie de l'amplifi- cateur par l'intermediaire d'une
diode D1 ou D3, branchee avec la polarisation convenable, et d'un
contact K1 ou K3 la sortie 463 respectivement 443 d'un circuit 600 tel
que decrit plus haut. Ainsi, lorsque K1 et K3 sont ouverts, les
moteurs M1 et M3 sont regules en vitesse, tandis que lorsque les
contacts K1 et K3 sont fermes, les diodes D1 et D3 sont polarisees de
facon que la tension de sortie du circuit 600 prend le pas sur la
tension de sortie de l'amplicateur en grandeur et en signe.Donc,
lorsque K1 et K3 sont fermes, les circuits 600 des moteurs M1 et M3
vont fournir un signal qui, lorsque sa valeur absolue sera inferieure
aux valeurs absolues respectives des tensions de sortie de A1 et A3,
va servir a ecreter la tension de sortie des amplificateurs A1,
A3. Le circuit 600 associe au moteur M1 recoit sur son entree 101, le
signal de la dynamo B01 representant la vitesse de deplacement
lineaire du produit, sur son entree 101', le signal de la dynamo B1
representant la vitesse de rotation angulaire de la bobine 701. De
meme, le circuit 600 associe au moteur M3 recoit sur 101 le signal de
la dynamo B02 et sur 101', le signal de la dynamo B3.
Pour commander les moteurs M1 en derouleur et le moteur M3 en
enrouleur, on souhaite que le produit soit achemine avec une vitesse
lineaire VL constante et une traction constante
T.
La puissance mecanique T VL doit etre fournie par le moteur, dont la
puissance electrique est exprimee par la relation
P = E 1T On doit donc avoir T VL = E Il(1) r E etant la force contre
electro-motrice du moteur et IT l'intensite du courant de traction a
fournir a l'induit du moteur.
Les moteurs M1 et M3 fonctionnant a champ constant, ce qui correspond
a la majorite des cas d'application pratique, la force contre
electro-motrice E est liee au flux b par la relation (2) E = k1Vw #
dans laquelle kl est une constante et V# est la vitesse de rotation du
moteur.
En remplacant E dans la relation 1, on obtient
KlV less than TT = TVL
On voit que si l'on fait varier le courant de traction IT comme kVL VU
on obtient T = kl k b Donc la traction sera constante si IT verifie la
relation IT = kVLA¦VU
En fournissant aux entrees du circuit 600, des tensions representant
VL et V on obtient par l'intermediaire du circuit 220 la sortie 301 du
circuit 300, une tension proportionnelle a k A¦VLA¦/A¦V#A¦ et dans le
circuit 400, on ajoutera a cette tension, en reliant l'entree 402 a la
sortie 102' une tension proportionnelle a la vitesse du moteur pour
tenir compte des pertes du moteur, en reliant l'entree 405 a la sortie
502, une tension proportionnelle a la derivee de la vitesse lineaire
pour tenir compte des pertes par inerties, en reliant l'entree 404 a
une source de tension constante, une tension proportionnelle aux
pertes fixes au decollage. De cette facon, a la sortie 443 du circuit
600, on obtient une tension proportionnelle au courant d'induit IM a
fournir au moteur pour que, compte tenu des pertes dans ce moteur, la
traction reste constante.
Le circuit 400 permet donc de delivrer une tension proportionnelle au
courant d'induit du moteur verifiant la relation IM = IT + #I pertes,
dans laquelle IT = kA¦VLA¦/A¦v#A¦= k R, R etant le rayon de la bobine
et k le rapport de mise a l'echelle permettant que la tension
representant IT varie de 1 a 10 volts lorsque R varie. Pour tenir
compte des conditions initiales differentes au depart suivant le
fonctionnement en enrouleur ou en derouleur, on branche les
alimentations des circuits a des tensions differentes.
Ainsi, lorsque le circuit 600 est utilise pour la commande d'un moteur
M3 d'un enrouleur, la memoire 318 est forcee a zero Volt par le relais
K2 au depart, commande par le contact R.A.Z. alimente, d'une part, par
une tension de 26
Volts et, d'autre part, relie a la borne 304, le rayon de la bobine
vide est affiche par le potentiometre 350, et les bornes 307 et 308
sont laissees en l'air pour que le circuit 300 fonctionne en plus
grand des deux, de facon que le rayon calcule prenne le pas sur le
rayon affiche.
En fonctionnement en enrouleur au point D, on aura le rayon affiche
tant que le circuit a seuil ne valide pas le rayon calcule. Pendant
cette phase, le contact K1 etant ouvert, le potentiometre 355 permet
de diminuer le courant de traction a vide.
Des que K1 va se fermer, la memoire 318 se calera sur la valeur du
rayon calcule avec une constante de temps voisine de une seconde, et
au point D, on aura le rayon calcule des que celui-ci devient
superieur au rayon affiche.
Pour tenir compte du sens de fonctionnement, on utilise la sortie 443
dans le cas d'un sens avant, tel que represente sur la figure 7, ou la
sortie 463 pour un sens de fonctionnement arriere en enrouleur et
vice-versa pour-le fonctionnement en derouleur.
De meme, lorsque le circuit 600 est utilise pour la commande du moteur
M1 d'un derouleur, la memoire 318 est forcee a + 15 Volts par le
branchement de la borne 303 a la tension + 15 Volts et l'actionnement
du contact R.A.Z. alimente, d'une part, par une tension de 16 Volts,
et d'autre part, relie a la borne 304 qui va commander le relais K2,
le rayon de la bobine pleine est affiche par le potentiometre 350 et
les bornes 307 et 308 sont branchees a la masse pour que le circuit
300 fonctionne en plus petit des deux, de facon que le rayon calcule
soit l'information prise en compte des que le calcul est valide.
En fonctionnement en derouleur, au point D du circuit 300, on aura le
rayon affiche tant que le rayon calcule n'est pas valide. En effet,
tant que K1 n'est pas ferme, la tension aux bornes du condensateur 318
est + 15 Volts; elle est superieure a la tension + 10 Volts affichee
par le potentiometre 350 representant le rayon de la bobine pleine. Le
courant de traction sera determine par la valeur du rayon affiche
apres reduction dans un certain rapport determine par le potentiometre
355. Lorsque le circuit a seuil 210 decide que le rayon calcule est
bon, les contacts K1 vont se fermer de facon a supprimer la reduction
du courant de traction et a caler la memoire 3I8 sur la valeur du
rayon calcule avec une constante de temps de l'ordre de la seconde.
Des que la tension du condensateur 318 est determinee par le circuit
diviseur, c'est cette tension que l'on retrouvera au point D, car elle
sera plus petite que la tension representant le rayon affiche.
On comprend donc que le circuit 600 permet determiner une tension
representant le courant a fournir a un moteur fonctionnant en
enrouleur ou en derouleur pour que la traction soit constante, dans le
cas ou l'on desire que la regulation se fasse a champ constant. Dans
le cas ou l'on desire que la regulation se fasse a champ variable, la
relation
T VL = k V 1T est toujours valable. On voit que si on impose IT
courant d'induit constant et variant comme VLJVw on aura T = k donc la
traction sera constante et E = k V U b= k VL sera constante car VL est
constant.
Donc, en reliant la borne 101' du circuit 600 a une tension
representant la force contre-electromotrice du moteur et a la borne
101 la tension representant VL, en sortie du diviseur 220, on a IT =
VLIkVL = 1/k le courant d'induit sera constant et on pourra utiliser
le circuit 600 pour la commande du courant a fournir a l'induit d'un
moteur dans le cas d'un fonctionnement a champ variable. La force
contreelectromotrice peut etre obtenue de facon connue en mesurant la
tension d'induit du moteur.
Dans ce cas, il sera necessaire d'utiliser un autre circuit 600 pour
le circuit inducteur du moteur de facon que le flux varie comme le
rapport I1 est bien evident que, pour un enrouleur, il conviendra de
tenir compte de VL et de V and commat; ou E, mais que pour d'autres
applications on pourrait faire varier la tension de commande du
courant a fournir au moteur en fonction d'autre parametres, tels
qu'une pression ou une temperature, etc... et commander le moteur en
fonction du rapport de pression ou de temperature.
De plus, en reliant l'entree 306 a un calculateur, il est possible de
faire varier la tension de commande suivant une loi autre que celle
d'un simple rapport ce qui permet d'utiliser le circuit 600 pour la
commande d'un moteur suivant d'autres lois, par exemple sur des bancs
d'essai.
I1 va de soi que diverses modifications pourront etre apportees au
montage decrit et represente et que d'autres applications pourront
etre envisagees, sans s'ecarter de l'esprit de l'invention.
Claims
_________________________________________________________________
Revendications de brevets
1. Dispositif de determination en grandeur et en signe de l'intensite
du courant d'alimentation d'un moteur en fonction, d'une part, des
pertes dans le moteur et des pertes du systeme entraine par le moteur,
et d'autre part, d'une premiere et d'une deuxieme variables de
commande, caracterise en ce qu'il comprend un circuit (300) agence
pour fonctionner, selon qu'on lui applique une premiere ou une seconde
tension de polarisation pour realiser un premier ou un second mode de
fonctionnement, soit en selectionneur de la plus grande information
representant pour la premiere, soit une fonction predeterminee des
deux variables de commande, ladite fonction presentant une
indetermination pour certaines valeurs desdites variables, soit une
valeur forcee servant a lever l'indetermination pour lesdites valeurs
et pour la seconde, une valeur de consigne predeterminee, soit en
selectionneur de la plus petite desdites informations, la sortie dudit
circuit etant branchee a un circuit (400) sommateur et/ou soustracteur
a plusieurs entrees pour tenir compte desdites pertes.
2. Dispositif selon la revendication 1, destine a etre applique a un
systeme enrouleur-derouleur, caracterise en ce que lesdites variables
de commande sont respectivement, la vitesse lineaire du produit qui
defile dans le systeme et la vitesse angulaire du moteur, ladite
fonction est le rapport entre les valeurs absolues de ces deux
variables et le premier et le second modes de fonctionnement
correspondant respectivement a l'enroulement et au deroulement.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caracterise en ce que
ledit circuit (300) comprend un potentiometre destine a afficher
ladite valeur de consigne, une borne auxiliaire (305) destinee a
recevoir une valeur de consigne exterieure, des premiers moyens de
selection entre ladite valeur de consigne affichee et ladite valeur de
consigne exterieure; des moyens de calcul de ladite fonction, des
moyens de memorisation de la valeur calculee ou de la valeur
forcee,une autre borne d'entree auxiliaire (306) destinee a recevoir
une valeur de ladite fonction calculee a l'exterieur du dispositif, et
des seconds moyens de selection entre lesdites valeurs calculees ou la
valeur memorisee.
4. Dispositif selon la revendication 3, caracterise en ce que lesdits
seconds moyens de selection comprennent une source de tension de
reference (216-217) associee a un circuit a seuil (210), bloquant, par
l'intermediaire d'un transistor (230), l'alimentation d'un premier
relais (K1) et ouvrant ainsi un premier contact (K1) d'invalidation de
la valeur calculee, lorsque ladite tension de reference est superieure
a une tension representative de la valeur absolue de la premiere
variable de commande.
5. Dispositif selon la revendication 4, caracterise en ce que lesdits
moyens de calcul comprennent un diviseur analogique (220).
6. Dispositif selon la revendication 4, caracterise en ce que lesdits
moyens de memorisation comprennent un condensateur (318), des moyens
de fournir une troisieme tension de polarisation, un second relais
(K2) agence pour relier lesdits moyens de fournir la troisieme tension
de polarisation audit condensateur.
7. Dispositif selon la revendication 6, caracterise en ce que le
premier relais (K1) commande un second contact (K1) branchant la
sortie du circuit selectionneur,soit directement au circuit (400)
sommateur lorsque le relais K1) est alimente, soit par un pont
diviseur (355,354) de diminution de la traction au demarrage lorsque
ledit second contact (K1) -est ouvert.
8. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caracterise en ce que le
circuit (400) comporte differentes entrees (402, 4O4 et 405) reliees a
des potentiometres reglables (446, 452, 488) pour tenir compte des
pertes a vide, des pertes au decollage en fonction de la premiere
variable et les pertes en fonction de la derivee de la deuxieme
variable.
9. Dispositif selon la revendication 8, caracterise en ce que, un
circuit (500) donnant la derivee de la valeur moyenne du signal
representant la deuxieme variable, est branche sur l'entree (405) du
circuit (400) reliee au potentiometre (428) des pertes en fonction de
la derivee de la deuxieme variable.
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