TRANSMETTEURS D’ORDRES DE MM. SIEMENS ET HALSKE

Considérons, d’une part, trois bobines identiques et enroulées dans le même sens sur des noyaux de fer doux pourvus eux-mêmes d’une culasse commune, les fils étant réunis par l’une de leurs extrémités en une même jonction, tandis que les autres extrémités, isolées l’une de l’autre, se rendent à un manipulateur éloigné. D’autre part, ce manipulateur, formé d’un cylindre d’ébonite, est muni de deux secteurs métalliques diamétralement opposés, sur lesquels frottent, trois contacts calés à i20° l’un de l’autre et reliés respectivement aux trois bobines du récepteur, tandis qu’une source d’énergie électrique à courant continu communique à deux anneaux métalliques montés sur l’axe du cylindre et reliés avec lui. 11 résulte de cette disposition que, le courant n’étant jamais interrompu dans le manipulateur, chaque bobine se trouvera à son tour

Fig. 10. — Connexions de l’organe principal du transmetteur d’ordres Siemens et Halske.

Fig. 11. — Organe principal du transmetteur d’ordres Siemens et Halske.

soit hors circuit, soit en tension avec les deux autres groupées en quantité ou en tension avec une seule, ou encore en quantité avec une seule, ou enfin deux sont en quantité avec la troisième en tension ; le sens du courant changera alors une fois pour chaque bobine par tour de manipulateur. Plaçons enfin les noyaux des bobines aux sommets d’un triangle équilatéral dont le centre est occupé par un axe autour duquel peut pivoter une courte aiguille aimantée; lorsque le courant, partant d’un secteur du manipulateur, traverse l’une des bobines, puis se bifurque dans les deux autres en dérivations égales, les noyaux de fer doux s'aimantent; il se forme dans celui de la première bobine un pôle positif, par exemple, et deux pôles négatifs égaux entre eux dans les autres : l’intensité du champ, résultant de ces trois pôles, se dirige du centre du système vers le premier noyau, et l’aiguille mobile aimantée s’oriente dans cette même direction. Imprimons au cylindre du manipulateur un mouvement de rotation dans le sens des aiguilles d’une montre, c’est-à-dire de gauche à droite, le champ résultant de cette modification dans la distribution du courant prendra une nouvelle direction et la position de l’aiguille aimantée subira une variation proportionnelle dans le même sens. En résumé, chaque déplace-

APPLICATIONS A LA MARINE

mont de 30°, par exemple, du cylindre provoque un déplacement égal de l’aiguille aimantée, soit dans un sens, soit dans l'autre, suivant le mouvement imprimé au cylindre.

Tel est le principe sur lequel repose la construction des transmetteurs d’ordres de MM. Siemens et IIalske à champ magnétique tournant. Ce principe, décrit à diverses reprises, et selon ses diverses applications, dans les revues techniques françaises et étrangères, a été étudié spécialement dans la Revue internationale d'électricité, en 1892, par M. Yorel ; il ajoutait que M. Ramazotti, ingénieur de la marine, avait fait, à cette époque, construire chez MM. Sautteh et Hahlé des transmetteurs et des indicateurs analogues. Nous renverrons donc à cet article nos lecteurs pour plus amples renseignements L

Les appareils Siemens et Hai.ske, qui figuraient à l’Exposition au premier étage du Palais d’FJectricité, classe 27, groupe V, sont destinés à la transmission des ordres à bord des navires de guerre allemands ; ils consistent principalement en transmetteurs d’ordres pour la machine et la chambre de chauffe et en transmetteurs indicateurs des angles de barre.

Fig. 12. — Schéma des connexions du transmetteur d'ordres Siemens et Ifalske.

La partie essentielle et commune à tous ces transmetteurs (fig. 10 et 11) comprend un ensemble de 6 bobines dont les noyaux en fer doux, disposés radialement, portent à leurs extrémités supérieures et inférieures des pôles P entre lesquels peut tourner une armature A ; l’entrefer est extrêmement petit. Les extrémités de l’enroulement de chacune de ces trois paires de bobines communiquent d’une part avec les trois points de contact a, b, c d’un commutateur; d’autre part, elles se réunissent en une ligne commune de retour e, sur laquelle est montée une batterie de piles; cette ligne de retour aboutit au centre du levier de manœüvre d. Lorsque celui-ci se trouve, par exemple, sur le contact a (fig . 1()J, le courant traverse le système dans la direction indiquée parles flèches et l’armature A se place dans la position E-, E6 ...

Si maintenant nous déplaçons le levier de manœuvre d dans le sens des aiguilles d'une montre, les noyaux en fer doux des bobines s’aimantent et la direction du champ se modifie dans le même sens; il en résulte que l’armature A se déplace d’une même quantité. Bien entendu le mouvement de l’armature s’effectue en sens inverse si le commutateur d est lui-même inversé.

La disposition du circuit magnétique est fort bien comprise, comme on peut le voir sur la figure 11. L’énergie avec laquelle l’armature A se déplace est très considérable et proportion-

1. Revue internationale il' Électricité, 1S92, 2' semestre, p. 435.

nelle à l’intensité du courant qui traverse l’appareil, d’autant plus que cette action, d'ailleurs est momentanée.

le indicatrice du cadran par

Les mouvements de l’armature A sont transmis à l’aigui 1 intermédiaire d une vis sans lin et d'un pignon h 11)

Cette disposition présente deux avantages principaux et très importants, car :

1 On pont transmettre un nombre quelconque de commandements sans que, pour cela, le nombre des conducteurs en soit augmenté;

-2" 11 ne se produit aucune oscillation de l’aiguille indicatrice du cadran, puisque, à l'aide de

la transmission par vis et pignon, cette aiguille est immédiatement arrêtée dès que cesse le mouvement du commutateur, même si le fonctionnement des appareils s'effectue très rapidement.

Dans le système Siemens et Halske, la transmission des ordres s’effeclne avec un signal d'avertissement et un signal

t donnés par sur le conducappareil fonc-

de réponse. Les signaux d’avertissement so l’intermédiaire d une sonnerie qui est intercalée leur de retour ifiy. 10) et qui tinte dès que lionne; il n'y a donc, de ce chef, aucune multiplication des conducteurs; en outre, l’avertissement de la sonnerie subsiste pendant tout le temps des signaux et dénonce par son silence un défaut quelconque dans la ligne.

Les appareils comprenant toujours un commutateur et un ensemble de bobines avec armature et aiguille indicatrice, il s’ensuit que la position de cette aiguille montre la manœuvre faite au récepteur, dès que l'ordre a été transmis. S’il est compris, l'aiguille indicatrice, qui joue le rôle

de i épétiteur, doit venir, sur le cadran du transmetteur, coïncider avec la pointe du levier de manoeuvre.

Le schéma [fig. 12) représente la disposition des connexions pour deux appareils de commandement avec les indicateurs de réponse. L on voit que les extrémités des enroulements des trois paires de bobines r, , y3, r5 communiquent, d’une part, avec les conducteurs t{, /.2, pour aboutir respectivement .aux pièces de contact c, , c2, c3 des commutateurs K et K,, tandis que, d’gutre part, elles] sont reliées aux bobines re, rÀ, r2, pour former le conducteur de retour commun sur lequel sont branchées les sonneries G et G ainsi que la source d’énergie W qui communique en même temps avec le segment métallique c des commutateurs. Lorsqu on déplace le levier du commutateur K au moyen d’une manette ou d'une manivelle, la source d énergie est mise successivement en communication avec l’un des eonduc-

fùn. 14. — Récepteur d’ordres Siemens el Halske.

Fig. 13. — Transmetteur d’ordres Siemens et Halske.

leurs et provoque le déplacement identique de l’armature des bobines et de l’aiguille indicatrice. On comprend par cette figure schématique que le nombre des conducteurs est toujours limité à sept, quelles que soient la variété et la multiplicité des commandements avec répétiteur et signal avertisseur.

Les transmetteurs et récepteurs d’ordres pour machines, que représentent dans leur en-

applications a la marine

semble les figures 13 et 14, ne diffèrent entre eux que par le mode de support. Le transmetteur est monté sur pied; le récepteur s’accroche ordinairement au mur; les cadrans sont divisés en deux parties principales : en avant, en arrière, et comprennent divers commandements, tels (pie : attention, stop, lentement, demi-vitesse, grande vitesse, à toute vitesse. Dès que le levier du transmetteur est déplacé vers un ordre quelconque, l’aiguille indicatrice du récepteur se déplace du même angle vers l'ordre correspondant. Immédiatement l’homme du récepteur doit faire mouvoir son levier et le mettre en concordance avec l’aiguille indicatrice, ce qui provoque, sur le cadran du transmetteur, la déviation de l’aiguille venant se placer à son tour sur l’ordre transmis.; c’est la preuve que l’ordre a été reçu et compris. Pendant tout le temps de ces manœuvres, les sonneries tintent.

Fig. 15. — Transmetteur d'ordres de barre Siemens et Halske.

La rapidité avec laquelle se meut l’armature, en accord avec le déplacement du champ magnétique, est forcément limitée par le moment d’inertie des organes, car il est nécessaire que ces appareils soient extrêmement robustes. Mais cette rapidité est encore supérieure à celle qui est exigée pour la transmission des ordres sur les navires. Le système ne demande qu’à être protégé contre les chocs brusques et les à-coups dus à une fausse manipulation, comme cela peut souvent se produire ; c’est pourquoi MM. Siemens et Halske ont pourvu ces transmetteurs d’un piston amortisseur à air accouplé au levier de manipulation, ce qui n’empèche d'aucune façon l’exactitude des indications ni la correction du fonctionnement ; mais ce piston oppose aux chocs une telle résistance que les appareils ne courent plus aucun danger.

Au début d’une transmission, alors (pie le courant ne passe pas encore, l’aignille du récepteur n'est pas en concordance lorsqu'on ferme le circuit; c’est pour cela que l’axe du mouvement porte ( fig . 41) un segment h qui, dans les positions extrêmes de l’aiguille, vient s’appuyer contre une cheville extérieure montée sur l’axe de l’armature A. Pour la mise en fonctionnement des appareils, il suffit alors de pousser le levier de manœuvre dans les deux positions extrêmes et, dans ce cas, il coïncide instantanément avec le levier du récepteur.

Dans le commutateur des appareils de transmission pour la salle des machines, il faut toujours obtenir une interruption franche du courant, surtout si l'on emprunte l'énergie nécessaire aux circuits d’éclairage. Pour cela, l’axe du levier est pourvu d’une roue étoilée dans les dents de laquelle s’engrènent des molettes fortement comprimées par un ressort robuste. Lorsque le levier se déplace alors sur les bagues de contact, l’interruption s’effectue toujours, rapide et brusque.

Les sonneries employées sont également d’un modèle spécial, complètement protégées contre toute invasion de poussières de charbon ou de vapeur d’eau.

Les transmetteurs d’ordres de route pour les hommes de la barre sont absolument identiques aux précédents comme organes électriques; la seule différence qu’ils présentent {fig. 15) consiste forcément dans les indications inscrites sur le cadran; il est divisé en deux parties : bâbord à gauche, tribord à droite, avec des divisions identiques, correspondant aux degrés de déviation de 0 à 40. Le levier de manœuvre affecte la forme d’une roue à manettes semblable à celle du servomoteur commandant le gouvernail. Les appareils comportent également deux aiguilles ; l’une d’elles suit les mouvements du commutateur ; l’autre, réceptrice, enregistre les déplacements de l’armature des bobines.

Enfin, des indicateurs des angles de barre peuvent montrer à chaque instant automatiquement la route suivie, dans des récepteurs disposés sur la passerelle, dans le blockhaus, etc. Le transmetteur {fig- 16), seul, diffère quelque peu des appareils précédents; il comporte un commutateur accouplé directement au moyen d’une chaîne double avec le gouvernail; les différentes positions de la tige de contact de ce commutateur correspondent donc avec les déviations de la barre et sont transmises comme précédemment à un récepteur indicateur renfermant le groupe ordinaire des 6 bobines avec leur armature mobile solidaire d’une aiguille qui parcourt les divisions d’un cadran. Afin d’éviter tout dérangement du commutateur, ce qui pourrait arriver par suite de chocs brusques, la chaîne est munie de pièces intermédiaires faisant ressort ; de plus, le commutateur est muni lui-même d’un échappement qui ne permet qu’une vitesse de déplacement déterminée, mais toujours prévue plus grande que la pratique ne l’exige ; le déplacement total du gouvernail de bâbord à tribord s’effectue au maximum en 20 secondes. Les trois bagues de contact du commutateur, qui affectent la forme d’un pignon denté, sont déplacées l’une par rapport à l’autre de 1/3 de la distance qui sépare deux dents, afin que ces trois pignons, qui touchent alternativement les deux balais frotteurs, viennent communiquer successivement avec les trois conducteurs du circuit des bobines et transmettent ainsi tous les mouvements du gouvernail dans les deux sens.

Fig. 16. — Transmetteur de l’indicateur des angles de barre, système Siemens et Malske.

Pour terminer, nous montrerons, sur la figure 17, l’installation d’un nombre illimité d’appareils Siemens et IIalske. L’un des conducteurs se relie, à travers les sonneries g , g'- g", à tous les manipulateurs rf, d{ , dn, tandis que l’autre, traversant les enroulements r{, r2, r3, r",, r".2, rn 3 des bobines, revient aboutir aux contacts a, b , c, a'\ bn , c" des commutateurs. Si l’un quelconque des manipulateurs d, d\ dn est déplacé, un courant traverse tout l’ensemble des circuits et les appareils fonctionnent synchroniquement. On peut donc desservir un nombre quelconque de postes à l’aide de 8 conducteurs seulement, y compris les sonneries.

Comme dispositif général et commun à tous les appareils, deux lampes à incandescence éclairent intérieurement les cadrans, dont les indications ressortent en noir sur un fond lumineux. Une étanchéité complète est assurée; néanmoins le démontage s’opère facilement et sans

APPLICATIONS A LA MARINE

qu'il soit nécessaire de détacher aucune connexion; toutes les pièces sont interchangeables et peuvent être remplacées avec la plus grande rapidité.

Les transmetteurs Siemens et Halske sont adoptés sur un grand nombre des cuirassés de la marine allemande et de la marine autrichienne, ainsi que sur les paquebots de la Compagnie du Norddeutscheii Lloyd.

11 est évident que, dans un combat, ces transmetteurs peuvent avoir le sort malheureux et très aventuré de tous les appareils électriques, qui, à bord, sont exposés à tant d’avaries; toute-

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Fig. 17. — Installation d'un nombre illimité de transmetteurs d’ordres Siemens et Halske.

fois leur fonctionnement très ingénieux offre des sécurités et des moyens de vérification qui sont remarquables et doivent être remarqués.