RÉGULATEURS ÉLECTRIQUES

Nous décrirons, dans ce chapitre, un certain nombre de régulateurs de machines h vapeur dans le fonctionnement desquels interviennent des actions électromagnétiques. La souplesse des transmissions électriques, leur facilité d'installation, rendent à première vue très séduisant l'emploi d'un pareil système; mais il faut compter avec divers inconvénients pratiques, tels que la délicatesse de certains organes et la rapide altération des conducteurs dans l'atmosphère chaude et humide d'une chambre de machine à vapeur. Naturellement, les régulateurs électriques se rencontrent surtout dans le cas des moteurs destinés à produire de l'électricité ; cependant, cette condition n a rien d'essentiel, le courant destiné au régulateur pouvant être fourni par une source spéciale.

Voici, d'abord, un procédé général, qui a été indiqué en 1830 par Ledieu (Comptes rendus de V Académie des Sciences), pour régulariser la marche d'une machine quelconque en modifiant convenablement le travail moteur chaque fois qu une variation importante se produit dans le travail résistant, un peu avant que cette variation ne se fasse ressentir dans la machine.

Le système de débrayage de chaque arbre particulier qui commande, dans l'atelier, une série d'appareils ou d'outils, laisse passer, au moment de la manœuvre, le courant d'une pile dans un fil qui va aboutir à une petite dynamo installée près d'un régulateur. Cette dynamo, en tournant, modifie la commande du régulateur de telle façon que le rapport entre sa vitesse et celle du moteur se trouve augmenté. Des lors, comme il y a toujours un certain temps perdu entre l'instant du débrayage d'un outil et celui où ce débrayage réagit sur l'arbre de couche, on conçoit, qu'avant la moindre accélération de ce dernier, le régulateur se trouve avoir déjà refermé en partie la valve d'admission. l*n indicateur instantané du nombre de tours par minute est d'ailleurs monté sur l'arbre de couche, et laisse passer le courant tant que ce nombre est égal ou supérieur à sa valeur normale, puis renverse le courant dès que la vitesse de l'arbre tend a faiblir.

Au moment du réembrayage d'un outil, il faut ralentir le régulateur avant que la vitesse de l'arbre ne soit modifiée. A cet effet, un tachymètre associé à larbre des outils commande un commutateur qui laisse passer le courant dans le sens convenable, tant que la rotation de cet arbre n'a pas atteint sa valeur normale. Ce système paraît bien compliqué, et nous ignorons s'il a été quelquefois mis en pratique.

En parlant des régulateurs à action indirecte, nous avons dit que M. Marcel Deprez avait signalé un moyen de rétablir l'état de régime d'une machine en évitant toute oscillation de vitesse : moyen consistant, en principe, à arrêter, à l'instant du premier maximum

de vitesse, le mouvement de la valve conduite par le régulateur. Comme il y a nécessairement, à cet instant, équilibre entre la puissance et la résistance, l'immobilisation de la valve fournit un nouvel état de régime, mais avec une vitesse supérieure à la vitesse normale. Si Ton veut ensuite revenir à cette dernière, il suffit d'ouvrir ou de fefmer, pendant le temps nécessaire, une seconde valve indépendante du régulateur.

La communication de M. Marcel Deprez a été faite en 1876, à Clermont-Ferrand, au Congrès de l'Association française pour l'avancement des Sciences, mais elle n'a jamais été publiée. Voici, d'après les explications verbales qu'a bien voulu me donner M. Marcel Deprez, le procédé propre à assurer la réalisation de son idée.

L'engrenage qui fait mouvoir la valve d'admission est mis en action par une dynamo, et celle-ci reçoit un courant que nous appellerons le courant de force, pour le distinguer d'un autre courant, appelé le courant télégraphique, dont on va voir le rôle. Le courant télégraphique est commandé par le manchon du régulateur. 11 aboutit à un cadran devant lequel se meut une aiguille susceptible de quatre positions Q, A, B, C. La position est la position normale de l'aiguille. Quand le courant télégraphique est lancé, l'aiguille passe en A; quand il est ensuite interrompu, elle vient en B. Un nouveau passage du courant l'amène en C; enfin, une deuxième interruption la ramène en 0, à son point de départ, et elle est alors prête à reproduire les mêmes phases.

Ceci posé, imaginons que la machine s'accélère progressivement. Le manchon, en s'élevant, arrive en contact avec un curseur mobile à frottement doux le long d'une tige, et ce contact ferme le courant télégraphique. L'aiguille vient en A ; dans cette position, elle ferme le courant de force. Par suite, l'engrenage se met en mouvement et referme peu à peu la valve d'admission. Tant que le manchon continue à monter, il pousse devant lui le curseur, et le courant télégraphique persiste, ainsi que le courant de force. Dès que le maximum de vitesse est atteint, le manchon commence à descendre, abandonnant le curseur en haut de sa course. Le courant télégraphique est rompu. L'aiguille passe en B, et, dans cette position, elle interrompt le courant de force. L'engrenage s'arrête donc, et avec lui la valve d'admission. En même temps, l'aiguille, dans cette position B, ferme électriquement la valve supplémentaire ou valve d'arrêt, et amène électriquement un taquet sur le trajet du manchon. Quand le manchon, en continuant à descendre, arrive à sa position moyenne, il rencontre le taquet. Ce contact a pour effet de rétablir le courant télégraphique. L'aiguille passe donc en C; alors elle rouvre en grand la valve d'arrêt, ramène le curseur à sa position normale et écarte le taquet. Le déplacement de celui-ci supprime le courant télégraphique, et, par conséquent, oblige l'aiguille à reprendre la position initiale 0. A cet instant, l'état de régime normal est rétabli, puisque le manchon a repris sa position moyenne, et en outre l'aiguille, le curseur et le taquet se trouvent dans leur position primitive : les effets de la perturbation sont donc entièrement effacés.

Nous avons raisonné dans l'hypothèse d'une accélération de vitesse de la machine. Pour corriger les perturbations qui se traduisent par une diminution de vitesse, il suffit d'établir un deuxième système analogue au premier et comprenant comme lui un curseur, un cadran télégraphique, un combinateur de courants.

Dans le même ordre d'idées, nous devons signaler la possibilité d'employer avantageusement, pour là régularisation indirecte, l'embrayage magnétique, système de Bovet. Plusieurs applications ont été faites, notamment aux turbines actionnant les dynamos, pour le touage sur le bief de partage du canal de Bourgogne : le régulateur ferme en temps opportun un circuit métallique et lance ainsi un courant électrique dans la bobine d'un électro-aimant. L'armature de cet électro-aimant, en se déplaçant sous l'action magnétique, embraye le vannage. Dès que le courant est supprimé, un ressort antagoniste détermine le débrayage. Quelques éléments de pile suffisent pour fournir le courant nécessaire.

Pour les moteurs qui servent à la production de l'électricité, on se propose en général d'obtenir une différence constante de potentiel aux bornes de la dynamo, malgré toutes les variations qui peuvent survenir dans la consommation. En pareil cas, le rôle du régulateur consiste à faire varier la vitesse du moteur suivant les besoins, en partant de ce principe que la force électro-motrice est proportionnelle, toutes choses égales d'ailleurs,

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