<Desc/Clms Page number 1>
"Procédé pour le démarrage de machines asynchrones par des machines auxiliaires à collecteur, excitées par le réseau
Les machines asynchrones de très grande puis- sance sont parfois mises en marche au moyen d'un moteur de lancement au lieu de l'être de la manière usuelle par l'intermédiaire de résistances de démarrage. On obtient ainsi que, pendant le démarrage, le rotor n'ait pas à supporter la "tension d'arrêt". On péut donc choisir pour cettetension d'arrêt une valeur plus élevée que celle qui serait autrement admissible, eu égard à l'iso- lement. De ce fait le courant devient plus faible dahs le circuit du rotor et les bagues collectrices sont en conséquence soulagées.
De plus, il arrive aussi fréquem-
<Desc/Clms Page number 2>
ment que la construction d'une machine à collecteur inter- calée dans le circuit du rotor se présente, elle aussi, de manière plus favorable avec un courant plus faible et une tension plus élevée qu'avec un coûtant très fort et une faible tension.
Mais lorsque la machine asynchrone, après avoir été amenée par le moteur de lancement à une vitesse appro- ximativement égale à la vitesse synchrone, vient à être reliée au réseau, les enroulements sont soumis à une fati- gue considérable à l'instant de la mise en circuit. Si la mise en circuit se fait le rotor étant ouvert, un champ, fixe dans l'espace et s'amortissant au bout d'un certain temps, sa superpose comme on sait, à l'instant de là mise en circuit, au champ tournant, le champ fixe en question a la même intensité que le champ tournant et est dirigé en sens contraire, de sorte que le champ résultant devient égal à zéro au moment de la mise en circuit. Ce champ fixe dans l'espace induit dans l'enroulement du rotor, qui tourne approximativement à la vitesse synchrone, une ten- sion égale à la tension d'arrêt.
En conséquence, au mo- ment de la mise en circuit par un moteur de lancement, l'isolement du rotor subit une contrainteidentique lors- que le démarrage se fait au moyen d'un moteur de lance- ment que l'orsqu'il s'effectue au moyen de résistance, bien que cependant pour une durée moindre. Si on relie au ré- seau l'enroulement du stator alors que l'enroulement du rotor a été préalablement court-circuité, il se produit de manière connue des surintensités extraordinaires, tant dans le stator que dans le rotor, car l'enroulement court- circuité du rotor tend à étouffer toute variation rapide
<Desc/Clms Page number 3>
du champ, et il se produit alors des phénomènes semblables à ceux qui accompagnent un court-circuit sur le réseau.
La fatigue supplémentaire au moment de la mise en circuit peut âtre réduite, mais non pas supprimée, si l'on fait l'opération en deux temps, au moyen de résis- tances préliminaires prévues au premier temps en série dans le circuit; elle peut aussi se réduire si, pendant la mise en circuit, on intercale devant le rotor une ré- sistance additionnelle, mais rcette disposition rend l'ins- tallation plus coûteuse.
Avec des moteurs asynchrones au rotor desquels se trouve relié un compensateur quelconque excité par la tension du réseau on peut, suivant l'invention, suppri- mer la difficulté ci-dessus en faisant en sorte que le moteur asynchrone, avant d'être relié au réseau, soit préalablement excité par le compensateur de manière telle, que la tension induite dahs son stator soit égale et op- posée à la tension du réseau.
Abstraction faite de la faille influence du courant watté qui passe après que le moteur a été mis en circuit, la connexion dudit moteur au réseau ne détermine dans ce cas aucun changement des oonditions électriques et magnétiques, et la mise en cir- cuit se fait donc absolument sans à-coup, Si l'interrup- teur est pourvu de contacts et de résistances préliminai- res (pour enclenchement en deux temps), on peut attacher moins d'importance à un réglage exact de l'excitation du rotor que lorsqu'il n'existe pas de contacts de ce genre.
La figure du dessin ci-joint représente un exemple d'exécution. 1 désigne le --réseau, 2 la machine asynchrone, qui peut être reliée au réseau au moyen de
<Desc/Clms Page number 4>
l'interrupteur 3. On a connecté aux bagues-4.de la machine asynchrone une machine Scherbius b, dont l'enroulement d'axcitation 6 est alimenté par le réseau par l'intermé- diaire du convertisseur de fréquence 7 et du transforma- teur auxiliaire 8. La compensation du moteur principal peut être réglée à la valeur désirée au moyen des résistances de réglage 9; 10 désigne le moteur de lancement de la ma- chine asynchrone 2.
Ce moteur porte tout d'abord le moteur asynchrone à une vitesse très voisine de la vitesse synchro- ne ; mais cette vitesse peut aussi être amenée exactement à la valeur synchrone si l'on amène le moteur de lancement au synchronisme. On règle ensuite le rhéostat 9 de manière que la tension induite dans le stator de la machine asyn- chrone 2 possède la même valeur effective que la tension du réseau. Le réglage est celui qui, lorsque le moteur asynchrone marche à vide, assure la complète compensation de phase. Il n'est pas nécessaire d'observer si les ten- sions en question sont plus ou moins déphasées entre elles, pourvu que les balais du convertisseur de-fréquence 7 se trouvent dans. la position exacte.
On sait que dans le mon- tage de la Fig. 1, le déphasage entre la tension du réseau et la tension induite dans l'enroulement du stator par le courant du rotor est indépendante de la position du rotor à l'instant considéré. Après réglage convenable de la ré- sistance 9, L'interrupteur 3 peut être fermé sans détermi- ner un surcroît de fatigue aux enroulements de la machine à collecteur.
<Desc / Clms Page number 1>
"Method for starting asynchronous machines by auxiliary machines with collector, excited by the network
Very high power asynchronous machines are sometimes started by means of a starter motor instead of being started in the usual way by means of starting resistors. In this way, the rotor does not have to withstand the "stop voltage" during start-up. It is therefore possible to choose a higher value for this stop voltage than that which would otherwise be admissible, having regard to the insulation. As a result, the current becomes weaker in the rotor circuit and the slip rings are relieved accordingly.
In addition, it also happens frequently
<Desc / Clms Page number 2>
However, the construction of a collector machine interposed in the rotor circuit also presents itself more favorably with a lower current and a higher voltage than with a very high cost and a low voltage.
But when the asynchronous machine, after having been brought by the starter motor to a speed approximately equal to the synchronous speed, comes to be connected to the network, the windings are subjected to considerable fatigue at the instant of switching on. If the rotor is switched on, a field, fixed in space and damping after a certain time, is superimposed as we know, at the moment of switching on, on the field rotating, the fixed field in question has the same intensity as the rotating field and is directed in the opposite direction, so that the resulting field becomes equal to zero at the moment of switching on. This spatially fixed field induced in the rotor winding, which rotates at approximately synchronous speed, a voltage equal to the stop voltage.
Consequently, at the time of switching on by a starter motor, the insulation of the rotor undergoes an identical stress when starting by means of a starter motor as when starting up by means of a starter motor. 'performs by means of resistance, although for a shorter period of time. If the stator winding is connected to the network when the rotor winding has been short-circuited beforehand, extraordinary overcurrents occur, in both the stator and in the rotor, because the winding is short. - rotor circuitry tends to stifle any rapid variation
<Desc / Clms Page number 3>
of the field, and phenomena similar to those which accompany a short-circuit on the network occur.
The additional fatigue at the time of switching on can be reduced, but not eliminated, if the operation is carried out in two stages, by means of preliminary resistances provided at the first stage in series in the circuit; it can also be reduced if, during switching on, an additional resistance is inserted in front of the rotor, but this arrangement makes the installation more expensive.
With asynchronous motors to the rotor of which is connected any compensator excited by the network voltage, it is possible, according to the invention, to eliminate the above difficulty by ensuring that the asynchronous motor, before being connected to the network, is previously excited by the compensator in such a way that the voltage induced in its stator is equal and opposed to the voltage of the network.
Apart from the fault influence of the watted current which passes after the motor has been switched on, the connection of said motor to the network in this case does not determine any change in the electrical and magnetic conditions, and the switching on is therefore done. absolutely jerk-free, If the switch is provided with contacts and preliminary resistors (for two-step engagement), less importance can be attached to an exact setting of the excitation of the rotor than when there are no such contacts.
The figure of the attached drawing represents an example of execution. 1 designates the --net, 2 the asynchronous machine, which can be connected to the network by means of
<Desc / Clms Page number 4>
switch 3. A Scherbius machine b has been connected to the rings 4 of the asynchronous machine, the axiscitation winding 6 of which is supplied by the network via the frequency converter 7 and the transformer. auxiliary tor 8. The main motor compensation can be adjusted to the desired value by means of the adjustment resistors 9; 10 designates the starting motor of asynchronous machine 2.
This motor first of all brings the asynchronous motor to a speed very close to the synchronous speed; but this speed can also be brought exactly to the synchronous value if the starter motor is brought to synchronism. The rheostat 9 is then adjusted so that the voltage induced in the stator of the asynchronous machine 2 has the same effective value as the voltage of the network. The setting is that which, when the asynchronous motor is running without load, ensures complete phase compensation. It is not necessary to observe whether the voltages in question are more or less out of phase with each other, provided that the brushes of the frequency converter 7 are in. the exact position.
It is known that in the assembly of FIG. 1, the phase shift between the network voltage and the voltage induced in the stator winding by the rotor current is independent of the position of the rotor at the time considered. After suitable adjustment of the resistance 9, the switch 3 can be closed without causing an increase in fatigue on the windings of the collector machine.