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Cou
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Sys
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Physical
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5 percent
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4 l
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2 TB
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Molecule
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DES
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Me
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Generic
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cations
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salt
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Organism
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O EeL
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lion
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Nais
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Disease
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Fatigue
(2)
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Company Reg No.
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Xl 0919
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2520133A1
Family ID 29323153
Probable Assignee Potain Sa
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title EQUIPEMENT POUR LA REDUCTION DES EFFETS DYNAMIQUES DANS LA
COMMANDE EN ROTATION D'UN ELEMENT HORIZONTAL DE GRANDE INERTIE
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE LA COMMANDE D'UN MOUVEMENT HORIZONTAL DONT LE
DEROULEMENT FAIT APPARAITRE DES DEFORMATIONS ELASTIQUES DANS UN
SUPPORT OU DANS LA TRANSMISSION.
L'APPAREIL COMPORTE QUATRE CIRCUITS ELECTRIQUES ELEMENTAIRES, A
SAVOIR: UNE BOUCLE DE REGULATION DU COUPLE MOTEUR, UNE BOUCLE DE
REGULATION DE LA VITESSE ABSOLUE DE L'APPAREIL RECEPTEUR, UNE BOUCLE
DE VITESSE DIFFERENTIELLE, ET UN CIRCUIT POUR DERIVER LA VITESSE DU
MOTEUR M.
APPLICATION: COMMANDE D'ORIENTATION POUR LA FLECHE D'UNE GRUE A TOUR
TOURNANT DU HAUT; COMMANDE D'APPAREILS DE MANUTENTION.
Description
_________________________________________________________________
i La preesente inventbn concerne l'6 quipement servant a commander
l'organe moteur d'un mouvement horizontal, installe de telle sorte
qu'il existe, soit un support de reaction elastique, soit une liaison
Aastique dans la transmission du mouvement au re- cepteuro A titres
d'exemples non limitatifs, on peut citer quelques mouvements de ce
type s a) il peut s'agir de l'un des mouvements horizontaux d'un
appareil de levage (grue, pont roulant, etc) b) dans le cas d'une grue
a tour du type dit # tournant du haut", le mit fixe porte a son sommet
un mecanisme pour l'orientation de la fleche par rotation autour d'un
pivot vertical; l'ensemble de la partie tournante possede une inertie
tres importante; le mit constitue pour le mecanisme d'orientation, un
support de reaction elastique, travaillant a la fois a la compression,
a la flexion, et a la torsion; les deformations dynamiques du mit
pendant le pivotement d'orientation de la fleche sont euscep- tibles
de faire apparattre des a-coups de fonctionnemet ou des reactions
inopportunes de la grue.
Ce support de reaction elastique ou cette liaiaon elastique sont la
source de phenomenes dynamiques oomplexcs 9 dont les inconvenients
sont multiples, tant sur la condoite e la preci- sion et l'egonomie du
mouvement que sur la tenue et denp e d im 9 n- sionnement des pieces o
Un ptocede connu pour reduire ses effete:-ui zamiques consiste a
commander 11 o gaie; moteur par un equipement approprie pour que le
couple mecanique necessaire au mouvement soit applique de facon
progressive.
Ce procede presente les incrnvenients suivants: la montee en couple
necessite un temps important; ceci, joint au fait que la deformation
du support de reaction elaatique ou do la liaison elastique sous
l'action du couple n'est pas franche, a pour consequence que la mise
en mouvement de la partie mobile n'est pas rapide; la superposition de
la deformatiou progressive du support elasti- que et de la mise en
mouvement progressive de la partie mobile provoque un transfert
d'energie et des contraintes oscillatoires gnantes, voire dangereuses
dans le support elastique, il n'existe aucun controle du couple
applique qui peut #tre notam- ment perturbe en plus ou en moins par
des agents exterieurs tels que le vent l'operateur n'est pas m and
ltre du temps mort avant la mise en mou- vement de la partie mobile,
ce qui cree une conduite desagrea- ble il n'existe auuun contr 8 le de
la vitesse de la partie mobile
Dans une variante du procede, on a ajoute un pi- lotage du couple
moteur par une bouole de regulation de vitesse a partir d'un capteui
de vitesse solidaire du support de reaction elastique ou de la liaison
elastique o Ce capteur traduit toutes les oscillations du support
elastique et introduit des phenomenes de "pompage I au niveau de la
boucle de vitesses, et donc du cou- ple, phenomenes qui s'ajoutent aux
incon 3 enients precit 6 es.
La presente invention a pour but d'eviter ces in- convenients en
assurant la commande de l'oegane moteur du mouvement a controler, par
l'intermediaire d'un equipement electrique, oa- racterise en ce qu'il
comprend en combinaison, au moins les quatre circuits elementaires
suivants s
A une boucle de couple comportant les composants necessai- res pour la
regulation du couple elec o-mcanike fourni pr l'organe mo- teur par
rapport a une consigne de couple defiaie dans chacune des phases de
fonctiomnement; B une boucle pour la regulation de la vitesse absolue
de la partie mobile du recepteur par rapport au sol, pilotant la
boucle de couple en fournissant la consigne de couple pour l'obtention
et le maintien de la vitesse affichee manuellement par l'operateur; C
une boucle de vitesse differentielle entre la vitesse absolue de
l'element mobile par rapport au sol et celle de l'organe moteur pour
modifier la consigne de couple, si cette vitesse dif- ferentielle
depasse un seuil predetermine, de facon a reduire les a-coups dus a
l'energie cinetique emmagasinee dans le rotor; un circuit derivateur
de la vitesse de l'organe moteur introduisant la derivee de la vitesse
de cet organe moteur en oppo- sition a la eonnsigne de couple, afin de
stabiliser le comportement dynamique de l'ensemble.
Suivant une caracterietique supplementaire de l'in- vention, la boucle
de regulation de la vitesse absolue de la par- tie mobile du recepteur
par rapport au sol, comprend, outre les moyens necessaires pour la
regulation de la vitesse,et la fourni- ture de la consigne de couple,
des correspondants intermediaires corrigeant et adaptant cette
consigne, a savoir une rampe introdui- sant progressivement la
consigne de couple, de facon a reduire les effete dynaaiques dus au
rattrapage des Jeux du mecanisme, un cir- cuite de correction de telle
sorte que les sollicitations sur le re- oepteur soient, en grandeur et
en duree, identiques dans une phase d'acoeleration et dans une phase
de ralentissement, et enfin un dispositif limitant la valeur maximum
de la consigne de couple,
Suivant une caracteristique complementaire de l'in- vettion, la boucle
de regulation de la vitesse absolue de la partie mobile du recepteur
est equipee d'une platinum de traitement, permet- tant d'afficher un
couple constant a l'entree de la boucle de couple tout au long d'une
mene phase d'a celeration, de maintien de la vitesse, ou de
ralentissement g cette consigne de couple peut tou- tefois subir les
modifications qui sont dues a la rampe de couple et au circuit de
correction contenus dans cette meme boucle de regula- tion de la
vitesse absolue de lapartie mobile du recepteur, ainsi qu'a la bouole
de la vitesse differentielle entre la vitesse absolue de l'element
mobile du recepteur et celle de l'organe moteur et aussi au circuit
derivateur de la vitesse de cet organe moteure
Suivant une caracteristique supplementaire de l'in- vention, cet
equipement peut Stre utilise pour la commande d'un mo- teur electrique
triphase, d'un moteur electrique triphase special de faible inertie
rotorique, la boucle de vitesse differentielle et le oircui*
derivateur de la vitesse du moteur etant alors regles en consequence
ou eventuellement supprimes, ou encore pour la comman- de d'un organe
moteur d'un type quelconque permettant d'and ficher un couple co*stant
avec cet equipement.
Le dessin annexe, donne a titre d'exemple non li- mitatif, permettra
de mieux comprendre les caracteristiques de l'in- vention. Figure 1
est un schema synoptique du dispositifo Jigure 2 est un sdema de
principe de ce dispositif donne a titre d'exemple non limitatif. bans
l'exemple des figures 1 et 2, l'organe moteur est un moteur electrique
triphase x, a rotor bobine ou a rotor a cage resistante, commande a
l'aide d'un equipement suivant l'inven- tiom. Cet 4 qnipement
comprend, en combinaison, les quatre circuits elementaires suivants:
A premierement, une boucle de regulation du couple mo- teur composee:
a d'une part d'un element de puissance quatre quadrants d'un type
connu, qui permet d'afficher le couple moteur necessaire, par
variation de la tension statorique sur les trois phases a 1 'i aide
des thyristors branchees-dans le circuit du stator, des thy- risators
assurant en outre l'inversion du sens du moteur par per- mutation de
deux phases; b et d'autre part une regulation electronique du couple
du moteur en boucle fermee, se composant d'un regulateur de couple et
d'un calculateur du couple electromagnetique a partir des tensions
statoriques triphasees et du courant; ce systeme permet d'affi- cher
un couple defini dans toutes les phases do fonctionnement, notamment
lors des phases d'acceleration, de ralentissement et de freinage.
B deuxiemement, une boucle de regulation de la vitesse absolue de la
partie mobile du recepteur par rapport au sol, r boucle associee a la
regulation de couple precedente S suivant un node cascade (pilotage de
la boucle de couple par la boucle de vi- tesse), et comprenant s a
d'une part, l'organe dffiobhage de la vitesse desiree X T G Y par
commande manuelle de l'operateur; celui-ci, ayant ainsi affiche la
vitesse qu'il desire,l'obtient automatiquement en vitesse reelle de
l'6 elment mobile du recepteur, sans aucune autre action de sa part; b
d'autre part, un dispositif GY mesurant la vitesse absolue de
l'element mobile par rapport au sol, en s'affranchissant de toute
liaison elastique avec la machine, soit par exemple un capteur a effet
gyroscopique (gyrometre) ou a base d'accele- rometre; ce dispositif
fournit une tension proportionnelle a k vitesse, positive ou negative
suivant le sens du mouvement, tension introduite dans la boucle de
vitesse et comparee a la tension de l'organe d'affichage un
potentiometre "" permet d'equilibrer l'information d'affic age avec
l'information do ce dispositif de mesure de la vitesse absolue en
fonction du type du recepteur et du mouvement concerne (pre-xreglage
en fonotion du recepteur); c d'autre part, un regulateur de vitesse
qui commande la boucle -uepuoo -ap a 9-rtqo op n,-at-inoo Ol aub uob-a
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nuia Al:u ne exriageopu eldnoo el 4 94 uemop -uai: Eop 11:vj -np enb
exlno ue 9 qdwoo quvuelj Il lu 9 Tos np rto op egmup VI oub 99,,XOB et
-loi op a gqo Tjj" gidnoa up op 4 TUOMTO un 4 l Iavd ga 4 nuip -9 ot i
M exlq 1 co Timelod el 1 vd;jq Vj 2 qz aise (0110 =OTI Zodoad U O
TjQv) esseq'TA op elonoq VI op UTI* el e P 1 xa U-T* 84 TZ 09 P squ"
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and U O d and 41 mkovoo alduoo uri 4 p e?Uqo Tjjvgl ue aguzojsuvzq leq
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Touel vun eile Txe IT 6 91 Iu Tel.
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00 op eus TSUOD VI quemgs Togzd qu V 49 V ue ai 4 xoa op IVU 2 TB lion
4 elduoo op UEtozsz sateur C 1 soit bien celui qui passe a travers le
potentiometre
24; la pente de la rampe est reglable par action sur le poten-
tiometre 24 (prereglage en fonction de la machine); le circuit rampe
est symetrique par le montage en parallele des deux diodes D 1 et D 2,
oe qui permet d'appliquer unr e consigne aussi bien positive que
negative a l'entree B du circuit rampe; f d'autre part enfin un
dispositif de reglage du niveau maximum de la consigne de couple par
prereglage a l'aide du potentio- metre,3, afin de ne pas depasser le
couple maximum admissible sur le recepteur;
C troisiemement, mune boucle de la vitesse diff 4 rent Iel- le entre
la vitesse de l'6 14 ment mobile par rapport au sol (cap- teur de
mesure et par exemple gyrometre G Y) et la vitesse du mo- teur
(dispositif de detection de vitesse D Y tel une dynamo tachy-
metrique); cette boucle a pour but de reduire les a-coups dynamiques
dus a l'energie cinetique eswagasinee dans le rotor, de facon a ne
Jamais depasser les contraintes admissibles dans les differentes
parties du recepteur; pour cela, le signal d'erreur entre les deux
vitesses est affiche et compare a -au seuil fixe, et une infor- mation
est transmise a la coansigne de couple /,our reduire ou inver-
:er le couple moteur; dans ue fsrme pref 4 e d'execution, les iodoas
ener Z g 5, D g 6 c Onztiet un seuil fixe $ lorsque la tension au
point M, qui traduit 1 Sart entre les vitesses me-
23 'ees G Y et D Y, et qui est traite paar i 'amplificateur C I 9,
depasse pas le seuil 7 ener, le potenti el en P est nul, aucune
correetion n'est affi ch 4 e en L au coupla affiche; dans le cas
contraire, la tension au point P cro t proportionnellemet au dessus du
seuil et une correction de couple (diminution ou invez- slon) est a
Utiquee en L; le potentiometre 2 p f Ixe le seuil de ri- tesse
differentielle et le potentiometre u 37 fice le gain de l'ac- tion
correctrice; la sommation se fait en inserant un amplifica- teur
sommateur C I 7 entre la rampe et le niveau d'affichage du couple maxi
par le potentiometre 3 Ainsi, cette action correc- trice intervient
dans les phases de torsion et de detente du support elastique pour
minorer lee effets dynamiques. quatriemement, enfin, un circuit
derivateur de la vitesse du moteur, compose du condensateur C 2, du
potentiometre u 6 et de la resistance Z 25, introduit ia derivee de la
vitesse du moteur en opposition a la consigne de couple, afin de
stabiliser le comportement dynamique de la machine;le potentiometre 26
per- met de ponderer cette action correctrice)ans une forme
d'execution particuliere, l'organe moteur N est un moteur eleotrique
triphase special a cage a faible inrertie Lequipement de commande peut
Otre identique a celui qui a ete decrit ci-dessus, avec un reglage
different de k boucle de vitesse differentielle et du circuit
derivateur de la vitesse du mo- teur Nais ces deux composants peuvent
aussi 8 tre eventuellement supprimes, du fait que les effets de
l'inertie du rotor du moteur et des pieces mecaniques du systeeme
associe, se trouvent suffisam- ment minores par le choix d'un moteur a
faible inertie.
Wnfin, on, ne sortirait pas du cadre de l'invention en utilisant tout
autre organe moteur permettant d'afficher un cou- ple constant par cet
equipement, comprenant obligatoirement la boucle de vitesse
differentielle et le circuit derivateur de la vi- tesse du moteur, ai
l'inertie des lrties en rotation de l'organe moteur est importante,
avec ou sans ces deux composants si cette inertie est tres faible.
Me m and me, on ne sortirait pas du cadre de l'invention en associant
de toute autre manibre les differente composants de cet equipement
poux commander l'organe moteur d'un mouvement horizontal quelconque,
Le fonctionnement est le suivant t L'appareil etant au repos,
l'operateur affiche la vitesse desiree Cette vitesse est transmise a
travers la bpucle de vitesse comme consigne de couih, tous les
prereglages potentiome 6- tric ayant ete prealablement executes une
fois pour toutes, en fonction de la configuration du recepteur o On
affiche ainsi une consigne de couple constante et le couple reste
ainsi constant par l'action de la boucle de regulation de coulia
pendant toute laphase d'acedleration, sauf corrections eventuelles de
la consigne de cou- ple p W 1 S organes correcteurs, la detection de
quadrant etant d'ailleurs inoperante pendant une phase
d'acceleration:es que le couple est affiche, la partie fixe de
l'appareil prend la position d'equilibre correspondant a ce couple,
puis la partie mobile se met en mouvement et la difference entre la
vitesse affichee et la vites- se instantanee de la partis mobile
maintient le niveau de la consig=e de couple tant que la vitesse
atteinte n'est pas egale a la vitesse programmee Loreque celle-ci est
atteinte, la consigne de couple decroit jusqu'au niveau d'entretien
des cou- ples resistants.
Inversement, l'appareil etant en mouvement, l'affi- ohage de la
vitesse zero, par exemple, introduit une nouvelle con- signe de couple
La partie mobile est ralentie jusqu'a l'arr Ot par un fonctionnement
analogue a celui d'une phase d'acceleration, a ceci pres que dans
cette phase de ralentissement, le circuit de de- tection de quadrant
est rendu actif et minore la consigne de couple.
Les avantages de cet equipement par rapport aux sys- temes connus sont
les suivants: l'operateur est absolument mattre de la vitesse reelle
de la partie mobile du recepteur, par le seul affichage de la vitesse
desiree depuis zero jusqu'a la vitesse maximum; le niveau de couple
est totalement independant de l'operateur et limite a la valeur
admissible par les differentes parties du re- cepteur; l'introduction
d'un couple constant se traduit par une position d'equilibre
quasi-stable du supplert de reaction elastique ou de liaison
elastique, et une mise en mouvement rapide de la partie mobile du
recepteur, sans temps mort; les oscillations du support de reaction
elastique ou de la liaison elastique sont supprimees par
l'introduction d'un couple constant et par le soin mis pour reduire
les effets dynamiques uec ndaires dus aux Jeux du mecanisme, a
l'inertie de l'organe moteur ou a une acceleration de l'organe moteur
par rapport a la partie mobile du recepteur Il en resulte une mise en
mouvement sans a-coups de cette partie mobile, en aime temps qu'une
reduction notable de la fatigue du support elastique; la partie mobile
du recepteur est maintenue dans la situation af- fichee par
l'operateur, malgre toute perturbation eventuelle ap- portee par un
element exterieur, tel par exemple S 1 e vent, En particulier, cette
partie mobile sera maintenue au repos, tout frein ouvert, par action
d'un couple exerce par l'organe moteur a l'encontre de l'element
perturbateur, des lors que celui-ci tendra a creer une mise en vitesse
detectee par le dispositif de mesure de la vitesse de l'element
mobile; le recepteur subit les agmes contraintes dans les phases
d'acce- leration ou de ralentissement et travaille donc de facon
homogene.
En conclusion, l'equipement suivant l'invention permet une conduite du
recepteur a la fois rapide 1, precoise p agreable e et sire, en laume
temps qu'il minimiee la fatigue du recepteur 11 en resulte en fin do
compte uine amelioration de la se- curite et de la renta bilite dans
l'exploitation de oe recepteur S on m Omne temps que la possibilite
d'alleger sa structure*
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Equipement pour la commande de l'organe moteur d' un mouvement
horizontal, installe de telle sorte qu'il existe, soit un support de
reaction elastique, soit une liaison elastique dans latransmission au
recepteur, caracterise en ce qu Ail comprend en combinaison s A une
boucle de couple compos 4 e d'mun element de puissance quatre
quadrants d'un type connu et d'une regulation electronique du couple
moteur en boucle fermee se composant elle-meme d'un regulateur de
couple et d'un calculateur du couple moteur d'un type connu B une
boucle de regulation de la vitesse absolue de la par- tie mobile du
recepteur par rapport au sol, qui est associee a la precedente,
suivant un mode cascade, et lui delivre la consigne de couple
pourl'obtention et le maintien de la vitesse affichee manuel- lement
par l'operateur; C une boucle de la vitesse differen Uelle entre la
vitesse de l'element mobile par rapport au sol et la vitesse de
l'organe moteur reduisant ou inversant la conggne de couple lorsque
cette vitesse dif- ferentielle depasse un seuil fixe; D un circuit
derivateur de la vitesse de l'organe moteur cor- rigeant la consigne
de couple par l'indtdc ion de la derivee de la vitesse de cet organe
moteur en opposition a cette consigne,
2 Equipement suivant la revendication t, caracterise en ce que la
boucle de regulation de la vitesse absolue de la partie mobile du
recepteur par rapport au sol, comprend les moyens neces- saires pour
la regulation de la vitesse et la fourniture de la consi- gne de
couple, c'est-a-dire un organe d'affichage de la vitesse de- siree par
commande manuelle, un dispositif de mesure de la vitesse absolue de
l'element mobile par rapport au sol et un regulateur de vi- tesse
fournissant la consigne de couple par le traitement de la compa-
raison entre la vitesse affichee et la vitesse mesuree, mais com-
prend en outre des composants intermediaires corrigeant cette consigne
de couple, a savoir, un circuit de correction de la consigne de couple
suivant qu'il s'agit d'une phased'acceleration ou de ralen- tissement,
une rampe inseree dans la consigne de couple et enfin un dispositif
limitant la valeur de cette consigne
3 Equipement suivant la revendication 2, caracterise en ce que la
boucle de regulation de la vitesse absolue de la par- tie mobile du
recepteur par rapport au sol est equipee d'un regula- tour de vitesse
traitant la tension d'erreur entre la vitesse affi- chee et la vitesse
reelle, de facon a afficher un couple constant a l'entree de la boucle
de couple tout au long d'une msme phase d' acceleration, demaintien de
la vitesse, ou de ralentissement, saut corrections dues a la rampe de
couple et aucircuit de correction contenus dans cette umen boucle de
regulation de la vitesse absolue de la partie mobile du recepteur,
ainsi qu'a la boucle differentiel- le entre la vitesse absolue de
l'element mobile du recepteur et cel- le de l'organe motour et aussi
au circuit derivateur de la vitesse de cet organe moteur.
4 Equipement suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 a 3,
caracterise en ce qu'il est utilise pour la commande d'un moteur
eleotrique triphase.
5 Equipement suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 a 3,
caracterise en ce qu'il est utilise pour la commande d'un moteur
eleotrique triphase special, a faible inertie rotorique la boucle de
vitesse differentielle et le circuit derivateur de la vitesse du
moteur etant regles en consequenoe, ou eventuellement supprimes.
6 Equipement suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 a 3,
caracterise en ce qu'il est utilise pour la commande d'un organe
moteur d'un type quelconque permettant d'afficher un couple constant
par cet equipement.
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TextMine: Publication Composition
FR2520133
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1. Welcome to TextMine.
The TextMine service has been carefully designed to help you
investigate, understand, assess and make discoveries within patent
publications, quickly, easily and efficiently.
This tour will quickly guide you through the main features.
Please use the "Next" button in each case to move to the next step
of the tour (or you can use [Esc] to quit early if you don't want
to finish the tour).
2. The main menu (on the left) contains features that will help you
delve into the patent and better understand the publication.
The main feature being the list of found items (seperated into
colour coded categories).
3. Click the Minesoft logo at any time to reset TextMine to it's
initial (start) state.
4. You can select which part of the document you'd like to view by
using the pull down menu here.
You can select "Full Text" to view the entire document.
5. For non-latin languages, (in most cases) full text translations
are available, you can toggle them on and off here.
You can also toggle the inline discovery translations between
English and their original language.
6. The pie chart icon will open a basic statistical breakdown of the
publication.
7. The sort icon allows you to sort the listed categories based on
the number of instances found.
Click to toggle between ascending and descending.
8. You can use the refine box to refine the discovered items in the
sections below.
Simply type what you are looking for, any items that do not match
will be temporarily hidden.
9. The publication has been analysed and we have identified items
within it that fit into these categories.
The specific items found are listed within the category headings.
Click the section header to open that section and view all the
identitfied items in that section.
If you click the checkbox all items in that section will be
highlighted in the publication (to the right).
The best thing to do is to experiment by opening the sections and
selecting and unselecting checkboxes.
10. The main output window contains the publication full text (or part
thereof if selected).
11. The Tools section contains tools to help you navigate the
"discovered" (highlighted) items of interest.
The arrows and counter let you move through the highlighted items
in order.
12. Other tools include a "Preview" option [ [preview.png] ] and the
ability to mark the relative locations of highlighted items by
using the "Marker" option [ [marker.png] ].
Try these out to best understand how they work, and to discover if
they are of use to you.
13. Items selected from the menu on the left will be highlighted in
the main publication section (here in the middle of the screen).
Click them for further information and insights (including
chemical structure diagrams where available).
14. Please experiment with TextMine - you cannot make any permanent
changes or break anything and once your session is closed (you've
log out) all your activity is destroyed.
Please contact Minesoft Customer Support if you have any questions
or queries at: support@minesoft.com
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[BUTTON Input] (not implemented)_____ [BUTTON Input] (not
implemented)_____
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