CH362454A - Equipement électrique d'entraînement d'un organe rotatif à deux vitesses différentes - Google Patents

Description

      Equipement    électrique d'entraînement d'un organe rotatif à deux vitesses différentes    Cette invention concerne un équipement électri  que d'entraînement d'un organe rotatif à deux vites  ses différentes.  



  Le procédé de réglage de la vitesse de     rotation     d'un moteur électrique le plus fréquent consiste dans  l'emploi des enroulements à polarités multiples. Ainsi,  en employant l'enroulement de     Dahlander    on peut  obtenir au moyen d'un seul enroulement deux vites  ses de rotation, mais seulement dans un rapport de  1 :2. D'autres rapports des vitesses peuvent être  obtenus en employant deux ou plusieurs enroule  ments, mais en général on ne dépasse pas 3 à 4  vitesses de rotation, car la machine devient autre  ment trop coûteuse et trop compliquée.  



  Le but de cette invention est de fournir un équi  pement électrique d'entraînement d'un organe     rotatif     à deux vitesses     différentes    qui peuvent être dans un  rapport quelconque, cet équipement étant d'un coût  réduit et d'un fonctionnement sûr.  



  L'équipement selon l'invention est caractérisé en  ce qu'il comprend deux moteurs dont au moins l'un  comprend un rotor agencé de manière à se déplacer       axialement    vers le stator lorsqu'il est mis sous ten  sion, le stator de ce premier moteur portant du côté  du rotor un palier à billes, un     ressort,    monté entre  ledit rotor et le palier à billes, tendant à éloigner  ledit rotor du stator, et en ce qu'il comprend un dis  positif d'accouplement comprenant deux organes,  dont l'un est monté au moyen d'au moins un palier  à billes sur le stator dudit premier moteur et est  relié mécaniquement par une transmission à l'arbre  de l'autre moteur, et dont l'autre est monté directe  ment sur l'arbre du premier moteur,

   ce dernier     organe     étant solidaire de l'organe rotatif destiné à être  entraîné à deux vitesses     différentes,    le tout étant  agencé de manière que, lorsque le moteur à rotor       déplaçable        axialement    est excité, le dispositif d'ac-         couplement    est découplé, de sorte que l'organe rotatif  est entraîné directement par l'arbre de ce moteur à  une certaine vitesse,     tandis    que, lorsque ce moteur  n'est pas alimenté et l'autre moteur est excité, le  dispositif d'accouplement est accouplé, de sorte que  l'organe rotatif est entraîné par cet autre moteur par  l'intermédiaire de la transmission à une vitesse dif  férente de la première vitesse.  



  Le dessin annexé représente, à titre d'exemple,  deux formes d'exécution de l'invention.  



  La     fig.    1 montre une     première    forme d'exécution  en partie en coupe, dans laquelle le rapport des deux  vitesses de rotation de l'arbre de commande ne  dépasse pas environ 1 : 15 (rapports moyens).  



  Les     fig.    2 et 3 montrent une seconde forme d'exé  cution en partie en coupe, dans laquelle le rapport  des deux vitesses de rotation de l'arbre de com  mande est supérieur à environ 1:15 (rapports  élevés).  



  Sur la     fig.    1 sont représentés deux moteurs à  induction axiaux 1 et 20 du type décrit dans le  brevet suisse No 274350. Ces deux moteurs peuvent  avoir les mêmes vitesses de rotation. Le rotor en  court-circuit 2 du moteur 1     est    monté au moyen  d'une plaque de support 11 sur un arbre 3 qui porte  à une extrémité une poulie d'entraînement 4. Cet  arbre peut tourner dans deux paliers à aiguilles 5  ou à coussinets lisses montés dans une colonne 9'  que présente une plaque de support 9 du stator 6  du moteur 1. Le stator 6 est pourvu d'un enroule  ment 7 et     il    repose sur un     support    8 par l'inter  médiaire de la plaque de support 9.

   Sur une extré  mité de la colonne 9' que présente la plaque de sup  port 9 est montée une     poulie    de     transmission    10 au  moyen d'un roulement à billes 12. La poulie de  transmission 10 est entraînée par une courroie 13.  Sur l'arbre 3 est monté entre les     poulies    4 et 10 un           disque    de couplage 14. La poulie 10     porte    du côté  du disque 14 une garniture de couplage 15. Entre la  plaque de     support    11 du rotor 2 et une plaque  d'arrêt 16 est monté un ressort 17. La plaque 16  s'appuie sur l'autre extrémité de la colonne 9' par  l'intermédiaire d'un roulement à billes 18.  



  Le moteur 20 est du même type que le moteur 1.  Sur un arbre moteur 23 est monté un rotor 22 au  moyen d'une plaque de support 21. Un stator 26  muni d'un enroulement 27 est porté par le support  8 par     l'intermédiaire    d'une plaque de support 29.  Entre la plaque de     support    21 et une colonne que  présente la plaque 29 est monté un roulement à  billes 24. De même entre la colonne de la plaque de  support 29 et l'arbre 23 est monté un roulement à  billes 25. L'arbre 23     porte    à une extrémité une poulie  de transmission 28 sur laquelle est montée la cour  roie 13.  



  Le fonctionnement de l'équipement selon la     fig.    1  est le suivant. Lorsque le moteur 1 est au repos, la  poulie 4 est couplée avec la poulie de transmission  10. Après la     mise    sous tension du moteur 20, la  poulie 4 sera entraînée par ce moteur à une vitesse  de rotation qui dépend de la vitesse de rotation du  moteur 20 et du rapport de transmission. A la mise  sous tension du moteur 1, le rotor 2 est soumis à  une poussée axiale due aux forces     magnétiques     d'attraction existant entre le stator et le rotor et ce  rotor 2 peut se déplacer     axialement    d'un chemin qui  dépend de la distance entre la surface d'appui 19 de  la plaque de support 11 et la plaque d'arrêt 16.

   Ainsi  la poulie d'entraînement 4 est découplée de la poulie  10 et elle est entraînée directement par le moteur 1  à une vitesse correspondant à la vitesse de rotation  de ce moteur. Le moteur 20 peut alors être mis hors  circuit. En mettant ensuite le moteur 1 hors circuit,  le ressort 17 ramène le rotor 2 à sa position initiale  et il rétablit le couplage de la poulie 4 avec la  poulie 10.  



  Grâce à     l'utilisation    d'un moteur axial 1, la force  de couplage fournie par le     ressort    17 pourra être  grande, tout en conservant les dimensions des élé  ments de couplage relativement petites. En     effet,    le  ressort 17 pourra être relativement puissant, car  ladite poussée résultante est parallèle au déplacement  du rotor dans un moteur axial.  



  Il résulte de ce qui précède que le moteur 20 ne  doit pas être nécessairement un moteur axial. L'em  ploi d'un moteur axial 20 est     toutefois    avantageux à  cause de ses petites dimensions axiales et son coût  réduit.  



  Lorsque le     rapport    des deux vitesses de rotation  de la poulie 4 dépasse     environ    1 : 15, le diamètre  de la poulie 10 peut devenir très grand et la forme  d'exécution selon la     fig.    1 peut devenir peu inté  ressante.  



  La forme d'exécution selon les     fig.    2 et 3 convient  pour des     rapports    de vitesses de rotation de l'organe  rotatif supérieur à environ 1 : 15. Sur la     fig.    2, le  moteur 30 est du même type que le moteur 1 selon    la     fig.    1. Un rotor en court-circuit 32 est monté au  moyen d'une plaque de support 31 sur un arbre 33.  Cet arbre peut tourner dans deux paliers à aiguilles  36 ou à coussinets lisses montés dans une colonne 46  que présente une plaque de support 47. Le stator 34  est pourvu d'un enroulement 35 et il est monté sur la  plaque de support 47. Sur une extrémité de l'arbre  33 est monté un disque de couplage 37 muni d'un       oeillet    38 destiné à recevoir un organe de commande.

    Entre une plaque 40 et une extrémité de la colonne  46 sont montés deux roulements à billes 48. La  plaque 40 porte du côté du disque 37 une garniture  de couplage 39. Entre la plaque de support 31 du  rotor 32 et un roulement à billes 41 est monté un  ressort 42. Le roulement à billes 41 est monté contre  l'autre extrémité de la colonne 46. Sur la plaque 40  est montée une roue dentée 43 qui forme avec une  vis sans fin 44 un engrenage à vis sans fin.  



  Le moteur 50 est du même type que le moteur  20 de la     fig.    1. Sur l'arbre moteur 53 est monté un  rotor en court-circuit 51 au moyen d'une plaque de  support 52. Un stator 55 muni d'un enroulement 54  est monté sur une plaque de     support    56 pourvue  d'une partie cylindrique allongée 45. Entre la plaque  de support 56 et l'arbre 53 sont montés deux roule  ments à billes 57 et 59. Un cylindre 58     sert    de  pièce d'espacement. Sur l'arbre 53 est montée la vis  sans fin 44 qui est en contact avec la roue dentée  43. Cette vis sans fin est protégée par la     partie    cylin  drique 45 qui est montée sur la plaque de support 47.  



  Le fonctionnement de l'équipement selon les     fig.     2 et 3 est le suivant. Lorsque le moteur 30 est au  repos, le disque de couplage 37 est couplé avec la  roue dentée 43. Après la mise sous tension du moteur  50, le disque de couplage 37 est entraîné par l'inter  médiaire de l'engrenage à vis sans fin à une vitesse  de rotation qui dépend de la vitesse de rotation du  moteur 50 et du rapport de transmission dû à l'en  grenage à vis sans fin. A la mise sous tension du  moteur 30, le rotor 32 est soumis à une poussée  axiale et ce rotor se déplace     axialement    d'un chemin  qui dépend de la distance entre la surface d'appui  49 de la plaque de support 31 et le roulement à  billes 41.

   Ainsi le disque de couplage 37 est décou  plé de l'engrenage à vis sans fin et est entraîné par  le moteur 30 à une vitesse correspondant à la vitesse  de rotation de ce moteur. Le moteur 50 peut alors  être mis hors circuit. En mettant ensuite le moteur  30 hors circuit, le     ressort    42 ramène le rotor 32 à  sa position initiale et il rétablit le couplage du disque  37 avec la roue dentée 43.    Les avantages dus à l'emploi des moteurs axiaux  30 et 50 sont les mêmes que ceux indiqués à propos  de la forme d'exécution selon la     fig.    1. Toutefois, le  moteur 50 ne doit pas être nécessairement un moteur  axial.  



  L'équipement selon la     fig.    1 est très économique  pour des rapports moyens des vitesses de rotation,      tandis que l'équipement selon les     fig.    2 et 3 est très  avantageux pour des rapports élevés des vitesses de  rotation.  



  Il est bien entendu possible d'employer d'autres  moteurs que des moteurs à induction.     Ainsi,    par  exemple des moteurs à collecteur, des moteurs syn  chrones ou des moteurs à     hystérésis    peuvent de même  être prévus.  



  L'équipement décrit permet de réaliser une réduc  tion du coût de 30 à 50 % par rapport à un équipe  ment d'entraînement habituel à deux vitesses de rota  tion. Cette réduction du coût est due à l'emploi des  moteurs axiaux d'une construction très simple et d'un  prix très bas, et d'un     dispositif    de couplage très  simple qui est très efficace.

Claims (1)

1. REVENDICATION Equipement électrique d'entraînement d'un organe rotatif à deux vitesses différentes, caractérisé en ce qu'il comprend deux moteurs dont au moins l'un comprend un rotor agencé de manière à se déplacer axialement vers le stator lorsqu'il est mis sous ten sion, le stator de ce premier moteur portant du côté du rotor un palier à billes, un ressort, monté entre ledit rotor et le palier à billes, tendant à éloigner ledit rotor du stator, et en ce qu'il comprend un dis positif d'accouplement comprenant deux organes,

   dont l'un est monté au moyen d'au moins un palier à billes sur le stator dudit premier moteur et est relié mécaniquement par une transmission à l'arbre de l'autre moteur, et dont l'autre est monté directe ment sur l'arbre du premier moteur, ce dernier organe étant solidaire de l'organe rotatif destiné à être entraîné à deux vitesses différentes, le tout étant agencé de manière que, lorsque le moteur à rotor déplaçable axialement est excité,

   le dispositif d7accou- plement est découplé de sorte que l'organe rotatif est entraîné directement par l'arbre de ce moteur à une certaine vitesse, tandis que, lorsque ce moteur n'est pas alimenté et l'autre moteur est excité, le dis positif d'accouplement est accouplé, de sorte que l'organe rotatif est entraîné par cet autre moteur par l'intermédiaire de la transmission à une vitesse dif férente de la première vitesse.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Equipement selon la revendication, caractérisé en ce que ledit autre moteur est aussi un moteur comprenant un rotor capable de se déplacer axiale- ment. 2. Equipement selon la revendication, caractérisé en ce que ledit organe qui est relié mécaniquement par une transmission à l'arbre dudit autre moteur constitue une- partie de ladite transmission et en ce que l'autre partie de cette transmission est montée sur l'arbre de cet autre moteur.

   3. Equipement selon la revendication, caractérisé en ce que ledit organe qui est relié mécaniquement par une transmission à l'arbre dudit autre moteur est constitué par une plaque annulaire montée au moyen de deux paliers à billes sur le stator du premier moteur, et en ce que ladite plaque porte une roue dentée engrenant avec une vis sans fin montée sur l'arbre dudit autre moteur.