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Réglage de la tension au moyen de machines asynchrones pour énergie déwattée.
@ Le fait d'amener des machines à courant alter- natif ou à courant tournant, de type synchrone ou asyn- ohrone,à débiter ou à consommer de l'énergie dâwattée, par une excitation convenable, est connu. Suivant le cas;, la production aussi bien que la consommation d'énergie
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déwattée sont également nécessaires pour régler la ten- sion dans des réseaux de courant alternatif. Déjà pour la production de l'énergie déwattée, les machines asyn- chrones comportent des avantagea par rapport aux machines synchrones. Ces avantages résident par exemple dans les pertes plus faibles et dans la plus grande facilité de démarrage des machines asynchrones.
Mais, de 'plus, la machine asynchrone possède un courant de court-circuit momentané beaucoup plus faible que la machine synchrone, et aucun courant de court-circuit permanent.
Les machines asynchrones sont également supé- rieures aux machines synchrones comme consommateurs d'é- nergie déwattée, en tant qu'il est possible de faire marcher ces machines sans aucune excitation, tandis que la machine synchrone doit toujours être au moins quelque peu excitée pour ne pas se décrocher. En conséquence, une machine asynchrone charge un réseau de plus de leva d'énergie déwattée qu'une machine synchrone de même ef- fet. On peut donc, en se servant .d'une machine asyn- chrone, compenser une plus grande chute de tension dans le réseau.
D'après la présente invention, les avantages de la machine asynchrone se manifestent encore plus lorsque, dans le but d'augmenter sa consommation en énergie déwattée, sa tension d'excitation est rendue réversible. Cette inversion de l'excitation n'est pas possible avec une machine synchrone, car cette machine revient immédiatement à la position de même phase, et sa consommation en énergie déwattée diminue ainsi de nouveau considérablement.
Par contre,avec la machine asynchrone l'inversion de la tension d'excitation réussit sans difficultés car dans ce cas la position du vecteur de champ est fondamentalement fixe par
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rapport au vecteur de tension primaire. En effet, sans cela, la tension imprimée secondairement ne servirait pas à la magnétisation, mais .au changement du nombre de tours de la machiner Le diagramme de vecteur de la fig. 1 re- présente l'inversion de la tension d'excitation en cas de synchronisme pour une machine asynchrone imaginée sans pertes.
1 désigne le vecteur de la tension primaire, tel que donné par la tension du réseau. Le vecteur de la tension 2 imprimée secondairement lui fait face, décalé de 90 . Par inversion de ce vecteur à la position 3, la machine asynchrone est amenée, sans autre mesure, à recevoir, en cas de tension de réseau fixe, un courant de magnétisation plus élevé, c'est-à-dire une énergie déwattée plus grande.
L'avantage obtenu au. moyen de la présente in- vention sera décrit plus explicitement en se reportant à une comparaison entre une machine synchrone et une ma- chine asynchrone de 1500 kva. Comme génératrice la ma- chine asynchrone serait à même de donner 1500 kva débat- tés. Comme consommateur elle chargerait, sans excita- tion propre, le réseau avec environ 50 % de son débit.
Elle serait donc capable en soi, c'est-à-dire sans exci- tation particulière, de compenser une chute de tension correspondant à 2250 B-kva. Si on inverse l'excitation d'après la présente invention, la machine asynchrone peut charger, comme consommateur déwatté, le réseau avec 1500 leva., de sorte qu'en ce qui concerne le réglage de la tension, sa portée d'action totale est augmentée à 3000 kva. Par contre une machine déwattée de 1500 kva du type synchrone ne pourrait charger le réseau qu'avec environ 30 % de l'ensemble de son débit, de sorte que l'ensemble de la portée d'action de la machine asynchro- ne, c'est-à-dire comme consommateur d'énergie déwattée
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et comme générateur d'énergie déwattée, serait tout au plus de 2000 kva.
La fig. 2 représente le schéma des connexions d'une machine asynchrone. 1 désigne le moteur avant asynchrone, 2 la machine excitatrice à courant tournant, qui, dans ce cas, est magnétisée par excitation étrangère en passant par le transformateur 3, L'inversion de l'escitation peut être effectuée de la manière la plus diverse, le plus simplement par un transformateur à degrés établi dans le circuit excitateur de la machine d'excita- tion, dont l'enroulement secondaire possède un point neu- tre dans le milieu de l'enroulement, de sorte que, suivant que la tension d'excitation est tirée à droite ou à gau- che de ce point neutre, cette tension tourne de 180 .
Dans l'exécution pratique on peut déplacer soit le point neutre, soit la dérivation. Pour faire tourner le vec- teur excitateur) on peut utiliser tous les autres moyens connus susceptibles d'obtenir ce résultat. On peut uti- liser par exemple dans ce but des échanges cycliques en- tre la machine avant et la machine d'excitation. On peut aussi utiliser des rotations dans l'espace de parties de machine, par exemple le stator du moteur'principal ou celui de la machine d'excitation, ou en cas d utilisa- tion d'un convertisseur synchrone-synchrone, on peut fai- re tourner, au lieu du transformateur excitateur, le sta- tor de l'un des deux convertisseurs.
Cette solution mé- canique du problème peut aussi s'obtenir par un accou- plement réglable, ou par des engrenages, réglables dans la position angulaire, en service, entre le moteur avant et la machine d'excitation, ou entre les deux convertis- seurs mentionnés. Si l'un de ces moyens ne suffit pas pour obtenir la rotation désirée de 180 , on peut accep- ter en même temps un changement simultané du nombre de
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tours de la Machine à effet déwatté, ou une combinaison de deux moyens convenables, par exemple on peut à l'aide de l'échange cyclique et d'un transformateur à zigzag, obtenir une rotation de 1200 + 60 .
L'invitation se rapporte essentiellement à des machines asynchrones pour énergie déwattée de tous types.
Par exemple, la machine excitatrice peut être assemblée par construction avec le moteur avant en une seule machi- ne, dans le genre des moteurs compensés. Dans ce cas l'inversion de l'excitation s'obtiendra le plus simple- ment par inversion des balais. On peut aussi utiliser, sans difficulté, ces machines simultanément pour la ces- sion d'énergie effective, et, dans ce cas, elles marche- ront, par exemple, comme moteur dans la production d'é- nergie déwattée avec un facteur de puissance supérieur à 0,0, et dans la réception d'énergie déwattée avec un facteur de puissance plus mauvais que si elles n'étaient pas du tout excitées.
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1 Réglage de la tension au moyen de machines asynchrones pour énergie déwattée, caractérisé par l'in- version de leur tension d'excitation dans le but de l'aug- mentation de la réception d'énergie déwattée.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Voltage regulation by means of asynchronous machines for dewatted energy.
@ The fact of causing machines with alternating current or rotating current, of the synchronous or asynchronous type, to deliver or consume dawatted energy, by suitable excitation, is known. Depending on the case, the production as well as the energy consumption
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dewatted are also necessary to regulate the voltage in alternating current networks. Already for the production of dewatted energy, asynchronous machines have advantages over synchronous machines. These advantages lie for example in the lower losses and in the greater ease of starting of asynchronous machines.
But, in addition, the asynchronous machine has a much lower momentary short-circuit current than the synchronous machine, and no permanent short-circuit current.
Asynchronous machines are also superior to synchronous machines as consumers of dewatted energy, in that it is possible to make these machines run without any excitation, while the synchronous machine must always be at least somewhat excited for do not get off the hook. As a result, an asynchronous machine loads a network with more power waveforms than a synchronous machine of the same effect. It is therefore possible, by using an asynchronous machine, to compensate for a greater voltage drop in the network.
According to the present invention, the advantages of the asynchronous machine become even more apparent when, with the aim of increasing its consumption of dewatted energy, its excitation voltage is made reversible. This inversion of the excitation is not possible with a synchronous machine, because this machine immediately returns to the position of the same phase, and its consumption of power-wattage thus again decreases considerably.
On the other hand, with the asynchronous machine, the inversion of the excitation voltage succeeds without difficulty because in this case the position of the field vector is fundamentally fixed by
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relative to the primary voltage vector. Indeed, without this, the voltage printed secondarily would not be used for magnetization, but. To change the number of turns of the machine. The vector diagram of FIG. 1 represents the inversion of the excitation voltage in the event of synchronism for an asynchronous machine imagined without losses.
1 denotes the vector of the primary voltage, as given by the network voltage. The secondly printed voltage vector 2 faces it, shifted by 90. By inversion of this vector to position 3, the asynchronous machine is caused, without any other measure, to receive, in the event of a fixed network voltage, a higher magnetization current, that is to say a greater dewatted energy .
The advantage obtained at. means of the present invention will be described more explicitly with reference to a comparison between a synchronous machine and a 1500 kva asynchronous machine. As a generator, the asynchronous machine would be able to give 1500 kva debated. As a consumer it would load the network with about 50% of its speed without its own excitation.
It would therefore be capable in itself, that is to say without particular excitation, of compensating for a voltage drop corresponding to 2250 B-kva. If the excitation is reversed according to the present invention, the asynchronous machine can charge, as a watt-powered consumer, the network with 1500 leva., So that with regard to the voltage adjustment, its total range of action is increased to 3000 kva. On the other hand, a dewatted machine of 1500 kva of the synchronous type could only load the network with about 30% of its total speed, so that the whole of the range of action of the asynchronous machine, c 'that is to say as a consumer of wattled energy
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and as a generator of dewatted energy, would be at most 2000 kva.
Fig. 2 represents the circuit diagram of an asynchronous machine. 1 designates the asynchronous forward motor, 2 the rotating current exciter machine, which in this case is magnetized by extraneous excitation through the transformer 3, The reversal of the escitation can be carried out in the most diverse way, most simply by a step transformer established in the excitation circuit of the excitation machine, the secondary winding of which has a neutral point in the middle of the winding, so that, depending on whether the voltage d The excitation is drawn to the right or to the left of this neutral point, this voltage turns 180.
In practical execution, either the neutral point or the derivation can be moved. All other known means capable of obtaining this result can be used to rotate the exciter vector. Cyclic exchanges between the front machine and the excitation machine can be used, for example, for this purpose. It is also possible to use rotations in the space of machine parts, for example the stator of the main motor or that of the excitation machine, or if a synchronous-synchronous converter is used, it is possible to do so. - turn the stat of one of the two converters instead of the exciter transformer.
This mechanical solution of the problem can also be obtained by an adjustable coupling, or by gears, adjustable in the angular position, in service, between the front motor and the excitation machine, or between the two converters. sisters mentioned. If one of these means is not sufficient to obtain the desired rotation of 180, one can accept at the same time a simultaneous change of the number of
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turns of the dewatted effect Machine, or a combination of two suitable means, for example one can by means of cyclic exchange and a zigzag transformer, obtain a rotation of 1200 + 60.
The invitation relates mainly to asynchronous machines for dewatted energy of all types.
For example, the exciter machine can be assembled by construction with the front motor in a single machine, in the genre of compensated motors. In this case, the inversion of the excitation will be obtained most simply by inversion of the brushes. These machines can also be used, without difficulty, simultaneously for the effective energy transfer, and, in this case, they will work, for example, as a motor in the production of dewatted energy with a factor of power greater than 0.0, and in receiving dewatted energy with a worse power factor than if they were not excited at all.
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1 Voltage regulation by means of asynchronous machines for dewatted energy, characterized by the inversion of their excitation voltage with the aim of increasing the reception of dewatted energy.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.