<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
eEP,FECTIOIMUIT,9. AUX SYSTEMES ET AUX CIRCUITS DE TRAJ54SJl,IISSION D'ETillRGIJ . ELECTRIQUE. - la présente invention concerne les systèmes et les circuits de @ transmission d'énergie électrique, et plus particulièrement un procédé et un équipement pour tenir compte pratiquement de la puissance débitée ou absorbée par les secondaires de machines d'induction, en corrélation avec leur réglage au-dessus ou au-dessous du synchronisme.
On sait que, lorsqu'une machine d'induction à secondaire bobiné,
EMI1.2
fonctionne comue moteur au-dessous du synchronisme, de l'énergie est débitée
<Desc/Clms Page number 2>
par le secondaire, en quantité dépendant de la charge et de l'abaissement @ de la, vitesse au-dessous du synchronisme. Si la machine fonctionne comme moteur au-dessus du synchronisme, de l'énergie doit être fournie au secon- daire.
Si la machine fonctionne cornue génératrice, de l'énergie doit être fournie à son secondaire, lorsqu'elle marche au-dessous du synchronisme, et de l'énergie est débitée par son secondaire, quand elle marche au-desses du synchronisme, cette énergie prend la forme d'un courant alternatif dont la tension et la fréquence sont proportionnelles aux variations de vitesse au- dessus et au-dessous du synchronisme, et sera désignée par énergie de glis- sèment
On connaît des systèmes de réglage dans lesquels l'énergie secondaire, ou de glissement, est transmise à travers des machines ou grou- pes de réglage, à l'arbre, au de l'arbre de la machine réglée, ou bien à la sourde primaire d'élargie, ou de cette source.
Lorsqu'une machine d'induction à secondaire bobiné, est associa avec une ou plusieurs autres machines électriques, et qu'on désire régler in- dépendamment leurs vitesses ou leurs charges, on a constaté que des économies 'pouvant être réalisées, grâce à l'invention, en transmettant cette énergie de glissement d'une machine à l'autre, directement à travers les appareils ou machines de réglage.
L'invention est particulièrement applicable aus sys- tèmes d'entraînement électrique des laminoirs et autres machines, comportent un ou plusieurs moteurs du type d'induction à secondaire bobine. la description qui va suivre, en regard du dessin annexé, dominé à titre d'exemple, fera bien comprendre la nature et les avantages de l'in- vention, la Fig.1 est!un schéma des connexions d'un équipement électri- que de laminoir, conforme à l'invention, et dans lequel l'énergie de glis- sement des moteurs d'induction entraînant certaines parties du laminoir, est utilisée pour entraîner des moteurs à courant continu, ou d'autres par- ties du laminoir,
1.1 énergie étant transmise à travors des appareils ou ma- chines de réglage convenables, grâce auxquels les vitesses des divers moteur peuvent être réglées indépendamment.
@
La Fig.2 est une variante comportant deux moteurs d'induction
<Desc/Clms Page number 3>
fonctionnant respectivement sur des portées de réglage au-dessus et au-dessous du synchronisme;, dans l'équipement de la Fig.2, l'énergie de glissement débi- tée par le premier moteur est transmise au moyen de machines de réglage, pour les deux moteurs, et utilisée corne énergie de glissement absorbée par le se- cond moteur, les pièces traitées par les divers cylindres 10 d'un laminoir à commande électrique (Fig.1),circulent dans le sens indiqué par la flèche 11.
lorsque les pièces traversent le laminoir, leurs dimensions sont réduites et leur vitesse est accrue, En conséquence, il est désirable que les vitesses aux- quelles les divers cylindres sont entraînés, soient graduées et échelonnées de manière correspondante, les vitesses des cylindres, dans les diverses parties du laminoir, doivent pouvoir être réglées de façon relative, en vue de tenir compte des diverses catégories de pièces à traiter, de l'amplitude de la di- minution recherchée, des variations de température, etc... Cela est notamment le cas en ce qui concerne les laminoirs et trains de finissage qui doivent pouvoir subir des réglages de vitesse relatifs très précis.
Dans ce cas, il est particulièrement avantageux d'entraîner les deux premiers groupes de cylindres représentés sur le dessin, par deux moteurs d'induction individuels la et 13, et les différences de vitesse des cylindres de chaque groupe, sont obtenues par les différences de rayon des pignons 14 interposés entre les arbres des moteurs et les cylindres entraînés* Les trois cylindres de finissage sont entraînés par des moteurs individuels à courant continu 15, 16 et 17.
Conformément à l'invention les moteurs d'induction sont du type à secondaire bobiné, et l'énergie de glissement corrélative au réglage est utilisée pour alimenter les moteurs à courant continu 16, 16 et 17. Dans le mode d'exécution représenté, les deux moteurs d'induction sont disposés pour marcher au-dessous du synchronisme, et le réglage de la vitesse est effectué par un système dérivé du système connu du type Kraemer.
Les primaires des moteurs d'induction sont alimentés par la li- gne ou source 18, et leurs secondaires sont reliés, par des bagues de glisse- ment, aux bornes à courant alternatif de commutatrices 19, 20 et 21; la com- mutatreice 19 est reliée au secondaire du moteur 12, et les commutatrice 20 et
<Desc/Clms Page number 4>
21 sont reliées en parallèle au secondaire du grand moteur 13. Les bornes à courant continu des trois commutatireces, 19, 20 et 21, sont respectivement reliées à des machines à courant continu 22, 23, 24.
Sur le même arbre que la machine à courant continu 22 est montée une seconde machine à courant continu 25 alimentant le moteur à courant con- tinu 15. Une excitatrice 31, qui alimente une des barres d'excitation 32, pour l'excitation séparée des diverses machines à courant continu, est aussi en- traînée par la machine 25.
Les brones à courant continu des commutatrices 20 et 21 sont reliées électriquement, de façon analogue, avec les moteurs à cou- rant continu 23 et 24, respectivement, et ces machines à courant continu en- traînantes génératrioes à courant continu 26 et 27, respectivement, alimen- tant les moteurs à courant continu 16 et 17,
On voit que l'énergie de glissement débitée par le moteur d'in- duction 12 est transmise à travers les machines de réglage 19, 22 et 25, et sert à entraîner le moteur 15.
Cette énergie peut être supérieure ou inférieu- re à celle qui est absorbée par le moteur 15, à divers moments, et pour tenir compte de cette énergie différentielle, le groupe moteur-générateur à courant continu comprend aussi un moteur 28 à courant alternatif, qui est relié elec- triquement aux lignes d'alimentation 18 à courant alternatif. la même dispo- sition peut être prise par rapport aux autres groupes de réglage, au moyen des machines à courant alternatif 29 et 30. lorsque l'énergie de glissement débitée par ledmoteur 12 est sa- périeure à celle qui est nécessaire pour actionner le moteur 15, la machine 28 devient génératrice, et il'énergie en excès est ramenée dans le système d'alimentation à courant alternatif.
Lorsque cette énergie de glissement est insuffisante pour actionner le moteur 15, la machine 28 devient moteur et prend directement l'énergie additionnelle nécessaire, sur la ligne 18 à cou- rant alternatif, la machine 28 peut être une machine d'induction, ou une machine synchrone, Il est fréquemment désirable d'établir la machine d'induction 28 pour marcher avec un glissement élevé, de façon à utiliser avantageusement l'effet de volant du groupe de réglage, ou d'un volant supplémentaire relié au groupe de réglage, en 48, par exemple, pour égaliser ou uniformiser la
<Desc/Clms Page number 5>
circulation de puissance du moteur 12 au moteur 15.
Le réglage du champ de'la machine à courant continu 22, contrôle la vitesse du moteur 12, conformément au système Eraemer et les réglages des inducteurs des machines à courant continu 25 et 15, ou de l'une d'entre elles, contrôlent la vitesse du moteur 15, de manière connue.
La machine à courant alternatif 28 doit posséder seulement une ca- pacité suffisante pour tenir compte de la différence entre l'énergie débitée par le secondaire du moteur 12 et celle qui est fournie au moteur 15, plus les pertes dans l'équipement de réglage. Cette énergie différentielle peut être maintenue à une faible valeur en proportionnant convenablement les capa- cités relatives des moteurs 12 et 15, en ce qui concerne l'énergie de glisse- ment moyenne disponible, eten proportionnant convenablement l'effet de volant du groupe de réglage 22,28 et 25, pour tenir compte des variations relatives de charge des deux moteurs la et 15.
11 convient de noter que, dans ce cas, la circulation d'énergie à travers les appareils de réglage, est effectuée dans le même sens que le mou- vement de la charge mécanique du laminoir; en d'autres termes, au débit du passage du lingot,, ou d'une autre pièce, à travers le laminoir, le moteur 12 est d'abord chargé et fournit de l'énergie de glissement au groupe de réglage, et une plus ou moins grande partie de cette énergie est emmagasinée en augmen- tant la vitesse du groupe de réglage 22, 28 et 25, Il y a ensuite une période de fonctionnement au cours de laquelle les moteurs 1 et 15 sont chargés, et finalement, lorsque le lingot quitte les cylindres entraîné spar le moteur 12, le moteur 15 est seul chargé à cet instant,
et une fraction plus ou moins grande de l'énergie cinétique emmagasinée dans le groupe de réglage est four- nie cornue énergie électrique, au moteur 15,
Lorsque l'énergie de glissement d'une machine d'induction est uti- lisée, elle est généralement, soit transmise en arrière, et ramenée à l'arbre du moteur qu'il s'agit de régler., soit ramenée aux lignes d'alimentation à cou- rant alternatif. Dans ce dernier cas, la machine correspondant à la machine 28, doit posséder une capacité plus grande que celle qui est nécessaire suivant l'invention, et si une autre machine à courant continu doit être alimentée par !le système de distribution, un groupe moteur-générateur séparé doit être prévu
<Desc/Clms Page number 6>
à cet effet, comme dans les systèmes précédents.
Ceci permet d'apprécier que la présente invention entraîne une économie, tant dans l'énergie que dans l' équipement.
Le même plan général est exécuté avec l'autre partie de l'équipe- ment représenté Fig.l, sauf que l'énergie de glissement du moteur 13 est alors divisée entre deux groupes de réglage fournissant respectivement de l'énergie aux deux derniersmoteurs de finissage 16 et 17. Lorsque la charge du laminoir est faible, un de ces groupes peut être supprimé, ainsi que la commutatrice corr espondante.
Dans la variante représentée Fig., des moteurs d'induction 40 et 41, à secondaire bobiné, servent à entraîner, soit diverses parties de la même machine, soit des machines entièrement séparées. On suppose que, lorsqu'une machine marche au-dessous du synchronisme, l'autre machine marche au-dessus du synchronisme. Pour des motifs de simplicité, l'équipement considéré comme dé- sirable pour traverser le synchronisme, a été supprimé, car il ne fait pas par- tie de l'invention et il est d'un modèle connu.
En supposant que la machine 40 fonctionne dans une portée de ré- glage de vitesso au-dessous du synchronisme, et que la machine 41 fonctionna au-dessus du synchronisme, si les deux machines marchent en moteur, de l'éner- gie de glissement est certainement fournie par le secondaire de la machine 40, et de l'énergie de glissement est abosrbée par le secondaire de la machine 41.
Conformément à l'invention, l'énergie de glissement débitée par la machine 40 est utilisée comme énergie de glissement absorbée par la machine 41.
A cet effet, le secondaire de la machine 40 est relié électriquement, par des bagues de glissement, à une commutatriao 42 à courant alternatif, qui est re- liée mécaniquement à une autre commutatrice analogue 43. La commutatrice 43 est relié¯e électriquement aux bagues de glissement secondaires de la machina 41. Les machines 42 et 43 sont de modèle analogue et peuvent fonctionner, soit en moteur soit on génératrice.
Les inducteurs de ces machines sont exemités respectivement par les circuits secondaires avec lesquels elles sont associées, de façon que leurs fréquences correspondent toujours à la fréquence de glisse- ment de ces circuits*
<Desc/Clms Page number 7>
Le réglage est effectué au moyen de transformateurs convenables
44 et 45, entre les inducteurs des machines 42 et 43 et les circuits secon- daires des machines 40 et 41, respectivement.
Les caractéristiques de ces commutatrices à courant alternatif sont, d'une manière générale, analogues à celles des machines shunt à courant continu, par le réglage des transformateurs 44 et 45, l'énergie de glis- sement des machines 40 et 41 peut être réglée, avec un réglage correspondant de leurs vitesses, La machine 42 fonctionne comme moteur et entraîne la ma- chine 43 comme génératrice, et la transmission de l'énergie s'effectue dans le sens indiqué par les flèches,
En vue de tenir compte de la différence entre l'énergie débitée par le secondaire du moteur 40 et celle qui est absorbée par le secondaire du moteur 41, en raison des conditions de réglage différentes,
une machine à courant alternatif 46 est disposée sur le même arbre.que les deux commu- tatrioes 42 et 43. La. machine 46 est reliée électriquement à la ligne 47 à courant alternatif, qui alimente les machines 40 et 41. la machine 46 marche soit en moteur, soit en génératrice, suivant que l'énergie de glissement fournie par le moteur 40 est inférieure ou supérieure à celle qui est absor- bée par le moteur 41. la machine 46 peut être agencée pour utiliser l'effet de volant du groupe deréglage, ou d'un volant supplémentaire relié ou ac- couplé au groupe de réglage, en 48, lorsque cela est désirable.
. Les deux machines 40 et 41 pourraient être utilisées comne géné- ratrices d'induction, avec la même disposition de détail, auquel cas, la circulation de puissance à travers le groupe de réglage ,serait inversée.
Le même équipement peut être utilisé lorsque les deux machines 40 et 41 fonc- tionnent au-dessous ou au-dessus du synchronisem, l'une comme génératrice d'induction, et l'autre comme moteur d'induction.
Il est bien entendu que les dispositions et les applications qui ont été indiquées ci-dessus, à titre d'exemple, ne'sont nullement limitatives et qu'on peut s'en écarter sans pour cela sortir du cadre de l'invention.