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Fig. 213 et 214.
à la vitesse de rotation. Le problème de la régularisation se trouve donc, en pareil cas, complètement modifié. Avant d'indiquer les solutions adoptées dans cet ordre d'idées, nous devons nous occuper des appareils électriques destinés à maintenir constante la vitesse d'un moteur quelconque.
Régulateur Rosaye (1888).
L'appareil (fig. 213) se compose de deux parties, qui sont le tachymètre et le régulateur électrique.
Le tachymètre est constitué par un cylindre rempli de glycérine, dans lequel tournent des palettes en fonte m, mues par la poulie p. Ces palettes laissent entre elles des intervalles dans lesquels passent d'autres palettes très légères n, goupillées sur un arbre intérieur h. Les palettes n éprouvent, de la part du liquide en mouvement, une pression croissante avec la vitesse, et cette pression dévie l'arbre a jusqu'à ce qu'elle soit équilibrée par la résistance d'un ressort spiral R, placé à la partie supérieure. L'arbre porte une aiguille e mobile devant un cadran gradué, qui indique à chaque instant la vitesse.
Le régulateur électrique comporte deux bobines E E' dans lesquelles peuvent se mouvoir deux cylindres de fer doux DD', équilibrés par des contrepoids/)/)', et prolongés intérieurement par deux tiges t t'> qui s'articulent à deux cliquets c c'. Ceux-ci peuvent pivoter autour d'un tourillon 0, auquel la bielle B, mue par la machine, communique un mouvement continuel d'oscillation. En regard des cliquets, se trouvent deux roues à rochets H R', calées sur l'arbre du mécanisme de distribution.
A l'état de régime, les cliquets sont relevés parles contrepoids/)/)'. Quand la vitesse
Fig. 215. — Régulateur Ruskin Allen (1882).
se trouve tant soit peu modifiée, l'aiguille e du tachymètre, au moyen d'une pièce gr, fixée sur elle, établit un contact électrique avec l'un des deux secteurs métalliques i î', placés sur le cadran. Aussitôt le courant d'une pile se trouve envoyé dans lune des bobines E E 7 , l'un des noyaux de fer doux E E' est attiré, et fait descendre le cliquet correspondant. L'une des roues R R' se met alors à tourner, et le mécanisme de distribution fonctionne jusqu'à ce que l'aiguille e soit ramenée à sa position primitive, pour laquelle la pièce g ne porte sur aucun des deux secteurs i i\ Ceux-ci peuvent être déplacés à la main de telle façon que leur séparation h soit amenée en regard d'une division quelconque du cadran ; par cette opération, on modifie à volonté la vitesse de régime.
L'inventeur a également décrit un tachymètre à axe horizontal, assez analogue d ailleurs au tachymètre à axe vertical.
Fig. 216. — Régulateur Décombe (1894).
Régulateur Buskin Allen (1882).
L 'inventeur s'est proposé de régler électriquement la marche des machines à obturateurs, type Corliss. Un disque a (fig. 245) oscille, à la façon ordinaire, sous l'action de l'excentrique h et commande les obturateurs par l'intermédiaire de solénoides c, dont l'attraction, exercée en temps utile, provoque le déclenchement des leviers. Le manchon soumis a l'action du régulateur à force centrifuge se compose d'une suite de cylindres isolants qui tournent avec l'arbre de commande du régulateur, tout en pouvant glisser le long de cet arbre. Sur ces cylindres, sont placés des rubans métalliques hélicoïdaux, et c est le contact de ces rubans avec des languettes fixes qui envoie le courant dans les solénoïdes.
Régulateur Décombe (1894).
Ce système s'applique aux machines à soupapes, genre Sulzer. Chaque soupape d'admission est soulevée par un levier, à la manière ordinaire. Le soulèvement amène une armature e (fig. 216) en contact avec les pôles de l'électro-aimant a, et la soupape est par suite maintenue loin de son siège tant que le courant électrique passe dans les bobines. Le passage du courant est déterminé par le contact d'un galet avec un commutateur composé de deux plaques métalliques semi-circulaires isolées Tune de l'autre par une lame d'ëbonite. Le galet est animé d'un mouvement continu de rotation autour de Taxe du commutateur, tandis que la position de celui-ci est commandée par le régulateur. Le courant cesse T et par conséquent la soupape retombe à l'instant où le galet passe devant la lame isolante. Le régulateur, en déviant plus ou moins celle-ci, fait varier la durée de l'admission, Les deux plaques semi-circulaires correspondent respectivement aux deux soupapes.
Régulateur Wilson (1897).
Nous trouvons ici une application intéressante des courants de Foucault. Un disque métallique D (fig. 217) est monté sur un arbre S et mis en rotation au moyen d'une poulie P. Le disque D passe entre les branches de plusieurs aimants permanents ou électro-aimants, portes par un cadre de bois F, qui peut tourner librement autour de l'arbre S, et qui est maintenu en équilibre par un ressort C. Les courants développés dans le disque, par l'effet de la rotation, réagissent sur le champ magnétique et tendent à faire dévier le plateau F.. Les mouvements de celui-ci sont transmis à une tige verticale T qui est chargée de gouverner la valve d'admission. L'inventeur ajoute que, dans le cas où Ton dispose d'une source d énergie électrique, on peut établir un relai qui augmente la puissance; les mouvements du disque ne serviraient plus alors qu'à commander l'action du courant auxiliaire, c esUà-dire qu'on aurait un régulateur électrique à action indirecte.
Régulateurs marins
L'électricité peut être employée pour la commande des régulateurs marins. L'instantanéité de son action est, dans ce cas, particulièrement avantageuse.
Dans le système Smith (1886), une dynamo tournant d'un mouvement continu a son pôle négatif en communication avec la masse métallique du navire, et par conséquent avec la mer, tandis que le pôle positif est relié par deux fils distincts s t s t (fig. 218) à deux tiges métalliques verticales p et q. Ces deux tiges, isolées l'une de l'autre, sont fixées, par des attaches isolantes, à un réservoir m qui porte à sa base un tuyau T ouvert
dans la mer. La partie supérieure du réservoir est munie d'un tuyau S ouvert à l'air libre, de telle façon que l'eau entre dans le réservoir et en sort suivant les déplacements du navire. Un flotteur cylindrique, placé dans le réservoir, se prolonge à la partie supé-
Fig. 217.— Régulateur Wiison (1897.)
rieure par jun axe sur lequel est fixé horizontalement un bras métallique p'. Ce bras, en montant et descendant avec le flotteur, vient alternativement en contact avec Tune ou
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Fio. 218. — Régulateur marin Smith (1886).
l'autre des tiges p y, et met celle qu'il touche en communication électrique avec la mer, par l'intermédiaire de la masse métallique du réservoir et du flotteur. Dès que Tune des tiges cesse ainsi d'être isolée, le courant de la dynamo est lancé dans l'un ou l'autre des
fils fi * t . Supposons par exemple que le courant passe dans le fil s,. Sur le trajet de ce fil est interposé un électro-aimant e mobile autour d'un axe vertical. Cet électro -aimant est aimanté par le courant, et se trouve alors dévié par l'action du champ magnétique de la dynamo. Un commutateur k transforme la déviation en une rotation continue. La rotation se transmet à un pignon /*, qui engrène avec une roue dentée gr, et celle-ci, par l'intermédiaire d'un bras A, actionne la valve d'admission.
Si le courant, au lieu de passer dans le fil s x% passe dans le fil *„ Télectro-aimant c devient inerte, mais un autre électro-aimant, tout pareil, fait tourner un autre pignon f x qui donne à la roue g une rotation en sens contraire de la première. Le fonctionnement de T appareil est dès lors bien aisé à comprendre.
Dans le système Maddison (1887), l'action de la mer est utilisée d'une façon assez particulière. Une longue tige I (fig. 219) porte un disque E qui plonge daus la mer, un peu au-dessous de la ligne de flottaison. La tige I est parallèle à Taxe du navire et, par conséquent quand celui-ci est en marche, la résistance de l'eau tend à déplacer le
Fig. 219. — Régulateur Maddison (1887).
disque E vers l'arrière. Ce mouvement est contrarié par un rçssort M. Si le disque E vient à émerger, le ressort ramène la tige I vers l'avant, en contact avec une pièce fixe N. Le contact donne passage à un courant qui suit le fil et traverse l'électro-aimant P. Celui-ci attire alors la tête d'un petit tiroir A, qui introduit la vapeur dans un cylindre V, chargé de la manœuvre de la valve. Quand le courant cesse de passer, un ressort C ramène le tiroir a la position initiale. La longueur de la tige I peut être réglée suivant les besoins au moyen d'un écrou terminal J.
Bégulateurs pour distribution d'électricité.
Arrivons aux régulateurs spécialement établis en vue des distributions d'électricité. Leur rôle consiste , avons-nous dit, à faire varier la vitesse de la machine à vapeur dans la proportion nécessaire pour maintenir constante soit la différence de potentiel, soit l'intensité du courant. Il est clair, qu'en pareil cas, le volant crée un obstacle à la bonne régularisation au lieu d être, comme pour les régulateurs de vitesse, un auxiliaire indispensable. Cependant, on ne doit pas supprimer complètement le volant, sous peine d'avoir des mouvements trop brusques du régulateur. On peut encore maintenir constante la vitesse du moteur et compenser, par des procédés purement électriques, l'effet des variations de consommation; mais alors la régularisation du moteur ne présente plus rien de particulier. Nous laisserons donc ce cas de côté.
L'action des régulateurs électriques destinés à faire varier la vitesse du moteur peut être directe ou indirecte.
Parmi les régulateurs directs, l'un des plus simples est celui de Willans {(lg. 220), Dans une bobine A, parcourue par le courant, se meut un cylindre creux en fer doux B T retenu par un ressort antagoniste G, dont la tension est réglée au moyen d'un écrou D. Le cylindre porte une tige E, qui commande directement la valve d admission F, Pour maintenir constante la différence de potentiel, on construit la bobine A avec un fil long et fin placé en dérivation sur les conducteurs principaux. Si c'est un courant d'intensité
Fie. 220. — Régulateur direct Willans.
Fio. 221. — Régulateur direct Richardmn (1885),
constante que Ton veut obtenir, on remplace le fil long et fin par un fil gros et court dnns lequel on fait passer la totalité du courant.
L'espace G, dans lequel se meut le cylindre B, est rempli d'eau, et ceci pour deux motifs. D'abord l'eau joue le rôle d'un amortisseur de vitesse, propre à éviter les mouvements trop brusques. En outre, cette disposition permet de réunir le cylindre B à la valve F en faisant passer la tige de jonction dans un simple tube, snns interposition de stuffing-box, et par conséquent sans frottement sensible, l'eau du réservoir G maintenant celui-ci suffisamment froid, malgré les fuites de vapeur qui peuvent venir de la boîte renfermant la valve.
Le régulateur direct de Richardson (1885) se rapproche assez de celui de Willans. En A (fig. 221) se trouvent deux solénoïdes capables d'attirer les noyaux de fer doux B
attelés ensemble à un manchon D, qui commande la valve V par l'intermédiaire d'un levier G et d'une tige H. En R, agit un ressort antagoniste. Un dispositif très simple prévient le danger d'emballement en cas de rupture du circuit. Une double bobine L, parcourue par le courant, retient par son attraction un contrepoids en fer M. Dès que le courant s'arrête, M retombe et vient presser la tête de la tige A, de manière à couper l'arrivée de vapeur.
M. Marié (Annales des Mines, 1888) indique les résultats suivants, obtenus avec les régulateurs de Richardson :
1° Régulateur du potentiel.