Annales des Mines (1888, série 8, volume 13)
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LES RÉGULATEURS
DANS LES DISTRIBUTIONS D'ÉLECTRICITÉ.
dans la construction des machines à vapeur pour éclairage électrique; nous voulons parler des régulateurs montés sur l'arbre principal de la machine. Comme on le sait, les machines dynamos tournent avec une très grande vitesse; il y a donc une certaine difficulté pour l'établissement des transmissions quand on veut les conduire avec
ou bien la valeur de l'écartement des contrepoids en fonction de la vitesse angulaire.
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Soient
même à 300 tours par minute. On a même été jusqu'à commander
r la distance de l'axe au centre de gravité des poids P en P'; a la demi-hauteur d'un contrepoids; R la distance de l'axe à l'intérieur de la jante ; 1 la longueur du ressort correspondant à r; k la longueur du ressort supposé abandonné à lui-même et
directement la dynamo par une machine à vapeur montée sur le même arbre, et faisant, par suite, le même nombre de tours, ce qui supprime toute transmission. Il résulte de ces nouvelles dispositions que l'arbre principal de la machine à vapeur tourne assez vite pour qu'on puisse en faire l'axe d'un excellent régulateur; on évite alors la transmission de mouvement de l'arbre de la machine à l'axe du régulateur; c'est une simplification et c'est aussi une condition de sécu-
Il est clair que la résistance du ressort est définie par la relation F s (k 1), dans laquelle s représente la compression en kilogrammes par mètre de course à partir de la longueur k où la compression est nulle, ou encore en grammes par millimètre de course. Soit enfin ni la masse d'un contrepoids et to la vitesse angulaire. On a évidemment
une machine à vapeur ne faisant que 60 à 70 tours. On a été alors amené à porter la vitesse de la machine à vapeur à 150 et
détendu.
rité. Nous allons donner brièvement la théorie de ces régulateurs.
La fig. 11, PI. III, représente un de ces appareils monté sur le volant même de la machine à vapeur (croquis théorique). Soit AB l'axe de la machine sur lequel est calé le volant dont la jante est représentée par sa section en CD; deux contrepoids pesants P et P' peuvent se mouvoir le long des rayons ou bras du volant CE et DF, entre deux arrêts représentés sur la figure et qui limitent la course de ces contrepoids à quelques centimètres seulement. Sous l'action de la force centrifuge, ces contrepoids P et P' tendent à s'écarter et à vaincre l'action des ressorts antagonistes G, H.
Le mouvement des contrepoids P, P' est transmis par les bielles à un manchon M qui tourne avec le volant et son axe, mais qui peut se déplacer longitudinalement entre les arrêts I
et K. La gorge LN du manchon est reliée au moyen d'une fourche avec la valve ou la distribution variable de la machine à vapeur. S'il s'agit d'une valve, elle doit être ouverte en grand
quand le manchon touche à son arrêt I, et fermée quand il touche à son arrêt K. Tel est le principe de l'action du régulateur. On doit remarquer que la force centrifuge et la résistance du ressort sont les seules forces en action ; l'action de la pesanteur est nulle sur l'équilibre du système, car le poids de P est détruit par celui de P' par l'intermédiaire du manchon. Cela posé, nous allons chercher la loi de l'équilibre du système
1) = nzw'r.
s(k
F
Or 1
donc
a
R
r,
1 -= k + a + rR;
donc
F = s(k + a + r
d'où 7-(moà=
s) = s(k 4- a
d'où l'on tire
r
(I)
mw2r,
R)
s
k 771
-
R);
R
Telle est l'équation fondamentale d'équilibre du régulateur.
Il est facile de voir dans quelle condition il est isochrone; il
faut que r soit indéterminé ou de la forme-°; il faut pour zéro cela que
mw, s = o. k -I- a R = 0 et La première relation veut dire que le ressort doit être sans compression ou détendu quand le centre de gravité des contrepoids arrive sur l'axe (c'est une simple fiction, car la chose n'est pas mécaniquement possible). La deuxième relation donne la vitesse correspondante
= nts Tonie XIII, 1888.
ou
ta
m 7