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PERFECTIONNEMENTS AUX SYSTEMES AUX AUX SYSTEMES DE REGLAGE DES CLRCUITS ET MACHINES ELECTRIQUES
La présente invention est relative à des perfectionnements, chan- gements et additions à celle objet du brevet principal et de ses deux premières additions, plus particulièrement à la commande de l'énergie électrique trans- mise entre un système à courant continu et un système à courant alternatif, et son objet est de créer un appareil perfectionné qui puisse être employé pour commander et redresser, ou inversement transformer en courant périodique. le courant passant d'un système à l'autre.
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L'invention * également pour objet de créer un appareil amélioré pour
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------ "Aer Une machine série à courant continu reliée z xn système de distri- bution et fonctionnant, soit comas moteur, soit comme générateur*
Il est avantageux que la tension d'une machine électrique puisse être modifiée indépendamment de la tension du système de distribution auquel elle est reliée, de façon à pouvoir commander la vitesse de la machine, aussi bien
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quand elle fonctionne comme moteur que lorsqu'elle fonctionne son généra term ai rencontre des difficultés à amorcer le fonctionnement en régénération avec na J80tear série tournant à, grande vitesse, dues à ce que,
à l'Instant précédait celât où la régénération s'aaoroe, la tension de la machine est nulle et aucun courant ne traverse son enroulement* Dans ces conditions, l'amorçage du course dans le sens de la régénération, ne peut s'effectuer qu'en réglant l'appareil
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de eoasande, de manière à permettre au courant d'atteindre soudaineaent une valeur 1:
zue8iT8j. des son origine* Conformément à la présente invention, on évite cette difficulté en appliquant à un circuit de commande une tension com- pesante dont la valeur varie avec l'intensité du courant de la machine, et qui empêche le courant d'atteindre une valeur excessive*
L'invention sera mieux compris. en se référant à la description sui- vante et aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels on a représenté :
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figal un système de commode réalisant l'invention; :rig.2 un diagramme vectoriel montrant certaines caractéristiques de fonctionnement de l'appareil de la rigolo 3tig, une autre réalisation de 1* invention* Fig.4 certaines caractéristiques de fonctionnement de l'appareil de
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la :rig.3.
Se référant à la Figtl, 1 représente une machine à courant continu du type série ayant des enroulements d'armature et de champ 3 et 2 respective-
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msnte reliés z. une source d'alimentation, par exemple un circuit à courant alternatif 4,par l'intermédiaire d'une valve électrique ou dispositif électri- que & vapeur 5, et d'un transformateur 64 Une résistance e est reliée aux bon- ne* de l'enroulement de champ série 2* la dispositif électrique à vapeur 5 comprend des anodes sa reliées aux bornes de l'enroulement secondaire 8 du
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transformateur 6, une cathode de mercure 9 reliée, par l'intermédiaire du mo- teur 1 et de la réactance de choc 10, au circuit secondaire 8 en un point si* @
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tué entre ses extrémités,
et des grilles ou électrodes de eomnande 11 interpo- sées entre les anodes 5a at reliées à la cathode 9 par l'intermédiaire des résistances 12 et du circuit secondaire 13 d'un transformateur 14. la batte- rie usuelle 15 et le commutateur 16 sont destinés à permettre la mise en mar- che du tube 5.
Un transformateur de courant 17 et un appareil régulateur de phase 18 sont destinés à commander la phase de la tension appliquée aux grilles 11.
Le dispositif régulateur de phase 18 comprend un enroulement etatorique poly- phasé 19 relié au système à courant alternatif 4, et un enroulement rotorique 20 enroulé sur un noyau 21 et relié au circuit primaire 22 du transformateur 14, par l'intermédiaire d'une résistance 23. le circuit primaire 24 du trans- formateur 17 est interposé entre les deux sections du circuit secondaire 8, de façon à laisser passer le courant qui alimente le moteur 1. La tension induite dans le circuit secondaire 25 du transformateur 17 dépend, par suite, de la charge de la machine.
Cette tension est appliquée au circuit primaire 26 d'un transformateur 27, par 1'intermédiaire d'un condensateur 28 prévu pour engen- drer une différence de phase entre les composantes de tension appliquées aux circuits de grille, par l'intermédiaire du dispositif régulateur de phase 18 et du transformateur de courant 17.
Le transformateur 27 comprend un secon.. daire 29 qui transmet aux bornes de la résistance 23 la composante de tension provenant du transformateur 17, Un commutateur 30 permet de renverser les con- nexions de l'enroulement 3, lorsqu'on désire faire passer la machine du fane tionnement en moteur au fonctionnement en générateur., le fonctionnement de l'appareil peut être aisément compris en se référant à la Fig.2. Sur cette figure Rp représente la tension appliquée aux anode 5a, Rs la composante de tension appliquée au circuit de grille par l'intermédiaime du régulateur de phase 18, et EI la composante de tension ap- pliquée au circuit de grille par l1 intermédiaire de la résistance 23;
Eg est la tension appliquée aux grilles, Io le courant d'anode, et la droite Eg re- présente la phase de la tension qu'il faut appliquer aux grilles 11 pour ren- dre le tube 5 entièrement non conducteur.
Lorsque la tension de grille est déphasée de 180 relativement @ celle appliquée aux anodes, aucun courant ne traverse la valve 5, et le cir- cuit entre le moteur 1 et la source à courant alternatif 4 est interrompu.
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La machine 1 est mise en marche et accélérée graduellement, en actionnant le régulateur de phase 18, de manière à avancer la phase de la tension de grille relativement à celle des anodes, ce qui fait croître graduellement la partie du demi-cycle pendant laquelle le courant traverse le tube. lorsque la ten- sion de grille est en phase avec celle des anodes, la tension appliquée à la aaohine est maximum, et le courant traverse le tube pendant toute la demi-96- riode;
le moteur fonctionne alors à sa vitesse maximum*
Pour amorcer la régénération, lorsque la machine est entraînée à grande vitesse par sa charge, il faut actionner le régulateur de phase le, de manière à ce que la tension des grilles 11 soit en opposition de phase avec celle des anodes 5a, ce qui interrompt le circuit entre la machine et la sour- ce d'alimentation; le commutateur 30 est déplacé de manière à renverser les connexions d'armature de la machine 1, de telle sorte que le courant qu'elle engendre puisse être transmis aux lignes 4 à travers la valve électrique à vapeur 5;
on actionne le régulateur de phase 18, de façon à avancer la phase de la tension de grille relativement à celle des anodes, et à rendre la valve
5 conductrice, ce qui permet le passage de courant aux lignes 4,@ travers la valve*
Ainsi que mentionné précédenment, la machine 1 ne débite générale- ment aucun courant avant que le régulateur de phase 18 n'ait été réglé de mail nière que le courant engendré par la machine croisse très rapidement dès qu'il s'amorce.
Cet accroissement excessif de courant est empêché par le transforma- teur 17 qui appliqua au circuit de grille du tube 5 une composante de tension de valeur proportionnelle à l'intensité du courant de la machine* la façon dont on peut obtenir ce résultat peut être aisément com- prise, si l'on suppose, que le régulateur 18 a été réglé de telle sorte que la tension de grille soit représentées par le vecteur Eg, avant que la machine ne commence à engendrer un courant. lorsque la machine commence à fonctionner en générateur, une composante de tension EI est appliquée au circuit de grille.
L'effet de cette composante de tension est de modifier la phase du potentiel de grille, de façon que le vecteur qu'il représente vienne dans la position Eg. Simultanément, la résistance shunt7 fonctionne pour empêcher l'excitation de la machine de croître aussi rapidement que- son courant d'armature, car le courant variant rapidement tend à passer en majeure partie à travers la ré-
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sistanoe non indue ti va. Le courant de la machine 1, lorsque celle-ci com- mence à fonctionner comme générateur, est ainsi maintenu automatiquement dans des limites convenables.
Sur la Fig.3, on a représenté un appareil où le même résultat est obtenu en appliquant aux grilles une tension négative qui dépend de la tension de la machine. Cette tension est engendrée au moyen d'une impédance par exemple une résistance 31 shuntée par un condensateur 32, destiné à di- minuer les pulsations de la chute de tension dans la résistance. Cette chute de tension est engendrée par le courant provenant de la source 33 qui tra- verse une valve électrique 34 et la résistance, et qui dépend du courant et de la tension de la machine 1, parce que celle-ci est reliée au circuit de grille de la valve/34.
La manière dont la tension négative commande le fonctionnement de l'appareil, de façon à empêcher une intensité de courant excessive, lorsque la machine s'amorce comme générateur, sera mieux comprise en se référant à la Fig.4. Si l'on suppose que la relation de phase entre les tensions de grille et d'anode soit celle représentée sur cette figure où la ligne en pointillé est relative aux tensions de grille, et la ligne en trait plein aux tensions d'anode, la valve 5 tend à devenir conductrice au moment A où la tension de la machine est nulle.
Dès que la machine commence à fonc- tionner en régénération, une tension positive est appliquée à la grille du tube 34, et le courant de la source 33, qui traverse la résistance 31, croit ; la tension négative appliquée aux grilles qui en résulte, est pro- portionnelle à la tension de la machine et représentée par la ligne poin- tillée horizontale. L'effet de cette tension est de modifier la tension ré- sultante/de ix grille, de telle sorte quà la valve 5 tend à s'ouvrir au moment B, au lieu du moment A, et que le courant est fourni à la ligne 4 durant des intervalles de temps inférieurs à la demi-période de tension d'anode.
Dans cet appareil, comme dans celui de la Fig.l, tout accroissement brusque de courant, lorsque la machine commence à s'amorcer conme générateur est limité par l'action du courant et de la tension de ce générateur.
Les ré-alisations de l'invention décrites et représentées sur les dessins joints mettent bien en évidence ses principales caractéristiques,
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mais il est clair qu'elle peut être modifiée de bien des façons, de manière à l'adapter dans chaque cas particulier au but que l'on se propose, et cela sans sortir du domaine de la présente addition.