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"PROCEDE POUR LE DEMARRAGE DE MOTEURS A BAGUES"
Le nouveau procédé pour le démarrage se rapporte surtout à des moteurs asynchrones a courants alternatifs, polyphasés ou monophasés à bagues; qui doivent marcher avec une autre machine raccordée à leurs bagues, par exemple une excitatrice , soit poly- phasée, soit à courant continu pour des moteurs synchronisés en marche. Dans tous ces cas, il est avantageux d'exécuter le rotor du moteur de façon que le courant aux bagues devienne aussi petit que possible, c'est-à-dire de le bobiner avec Un grand nombre de spires. Pour un moteur qui doit démarrer dans des conditions normales, on est toutefois limite, par la tension aux bagues au mo- ment du démarrage, tension qui résulte de ce grand nombre de spires et qui ne doit pas dépasser une certaine limite admissible .
Jusqu'à présent, on emploi deux différents procédés pour pouvoir diminuer davantage le courant aux bagues. Selon l'un, les
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phases du rotor sont raccordées en série quand le moteur est en vitesse, donc en étoile pour un rotor triphasé, et, au dé- marrage, les dites phases sont d'abord raccordées en triangle.
Ceci permet, pour une limite donnée, pour la tension au démar- rage, de diminuer le courant aux bagues à 0,58, quand le moteur -,est en vitesse .
Selon l'autre procédé, dont on se sert parfois dans les cas qui sont les plus fréquents pour ce genre de moteurs, où le couple de démarrage nécessaire n'est qu'une faible fraction du couple normal, on emploie un petit moteur de démarrage accouplé en bout de l'arbre, et on ne raccorde le moteur principal au ré- seau que lorsque ce moteur est arrivé ainsi à sa vitesse normale.
Dans ce secpnd cas, on peut réduire le courant aux bagues dans toutes les limites désirables, mais il y a la complication du second moteur spécial pour le démarrage .
Le nouveau procédé selon la présente invention, réalise pratiquement le but du second procédé mentionné ci-dessus, mais par des moyens beaucoup plus simples. Il est basé sur les effets simultanés d'une augmentation de la résistance du circuit se- condaire du moteur et d'une diminution de la. tension amenée au primaire de ce moteur pendant le démarrage .
A simple titre d'exemple, deux modes d'exécution du nouveau procédé se trouvent schématisés en Fig.l et 2 du dessin annexé .
Dans la Fig.l,M désigne le moteur à bagues ; une exci- tatrice triphasée et A un inverseur qui, en marche, raccorde cette excitatrice aux bagues du moteur. Dans la position de l'inverseur A vers la gauche, la résistanxe de démarrage R2 sert à augmen- ter la résistance du circuit secondaire du moteur. En même temps,.la tension amenée au primaire se trouve diminuée par
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la résistance R1 et l'interrupteur B sert à court-circuiter cette dernière en marche normale du moteur .
Dans la Fig. 2, la résistance R1 se trouve au point neu- tre du moteur. En outre, cette résistance R servant au démarrage peut être variable, ou l'une ou l'autre, ou bien les deux résistan- ces R1 R2 peuvent être variables, pour produire un démarrage pro- gressif .
En supposant, par exemple, que la résistance R2 soit choisie de telle façon que si le stator était raccordé directement au réseau donc sans la résistance R1' le couple deviendrait le double du couple normal. En diminuant, par la résistance R1 la tension
El par phase au stabr , le couple devient plus petit en rapport à E12.
Par exemple, pour E1 égal à 1/2, le couple devient 2.(1/2); = 0,5 ou bien pour El égal à 1/3, le couple devient 2.(1/3) =0,22 etc.'
Un couple de démarrage de 22% du couple normal en marche est plus que suffisant dans la plupart des cas envisagés, , et comme la tension aux bagues, au démarrage, devient plus petite et dans le même rapport que celle du stator, donc par exemple également à 1/3 de celle qui existerait si le stator était raccordé directe- ment au réseau sans la résistance R1, le rotor peut être bobiné de telle façon que, pour le démarrage normal, sans résistance R1 au primaire, la tension aux bagues deviendrait 3 fois celle de la limite admise. Ceci permet, en comparaison à un moteur démarrant normalement, pour une tension donnée, de réduire le courant -aux bagues en marche à 0,33 .
Si on voulait employer ce procédé conjointement avec celui du changement de couplage triangle-étoile au rotor, selon le premier procédé mentionné au début, on obtiendrait , pour le même exemple, avec un couple de démarrage de 22 %, une diminution
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encore plus grande du courant aux bagues, en marche, soit : 0,58 x 0,33 = 0,20.
Le nouveau procédé est basé sur l'exécution de deux manoeu- vres et la production de deux effets : une diminution de la ten- sion amenée au primaire du moteur, produisant une diminution du ¯ champ magnétique et de la tension aux bagues au moment du démar- rage, et une augmentation de la résistance du secondaire à une valeur permettant d'obtenir, dans ces conditions un couple de démarrage suffisant .
Pour éviter que la tension aux bagues ne dépasse, au démarrage, la limite admise, tout en réalisant le couple de dé- marrage envisagé, il faut, par exemple, dans la fig.2, que d'abord la résistance R2 ait une certaine valeur, et que la, résistance
R1 ait une certaine autre valeur. Il faut donc empêcher par exemple que le moteur ne soit raccordé au réseau, sans que ces conditions soient remplies .
On peut se servir, dans ce but, d'un dispositif automati- que, par exemple d'un relais E, avec dispositif de verrouillage
G, Figure 2, qui produit unverrouillage du contacteur du moteur au réseau , ce relais étant actionné par un mécanisme C, en dépen- dance de la valeur des deux résistances précitées .
En outre, après le démarrage, quand la vitesse du moteur est d'abord encore petite (glissement élevé), il faut éviter que, par une diminution trop rapide de la résistance R1, le champ magnétique ne soit trop rapidement augmenté et que, de ce fait, la tension aux bagues ne puisse dépasser la limite admise .
On peut se servir, dans ce but également, d'un dispositif automatique,, par-exemple d'un relais D, figure 2, raccordé aux bagues du moteur et actionnant un frein F, empêchant de diminuer davantage-la-résistance aussi longtemps que la vitesse du moteur
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n'a pas encore suffisamment augmenté, pour que la tension aux bagues tombe de nouveau en-dessous de la limite admise .
Pour effectuer la réduction de la tension au stator, au démarrage, on peut, au lieu de la résistance R1, également se servir d'autres moyens comme par exemple d'un transformateur.
Pour augmenter la résistance du circuit secondaire du mo- teur, on peut aussi, au lieu d'introduire une résistance exté- rieure dans ce circuit, munir le rotor de deux circuits à résis- tances différentes, dont celui de la résistance plus élevée sert au démarrage tandis que l'autre, à résistance plus faible est raccordé aux bagues .
REVENDICATIONS -------------------------
1) Procédé pour le démarrage de moteurs à bagues, carac- térisé par la combinaison d'une augmentation de la résistance du circuit secondaire avec une diminution de la tension au circuit primaire .
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"PROCESS FOR STARTING BUSHING ENGINES"
The new starting process relates above all to asynchronous AC, polyphase or single-phase slip-ring motors; which must work with another machine connected to their rings, for example an exciter, either multiphase or with direct current for synchronized motors in operation. In all these cases, it is advantageous to run the rotor of the motor in such a way that the current at the rings becomes as small as possible, that is, to wind it with a large number of turns. For an engine which must start under normal conditions, however, the tension at the rings at the time of starting is limited by the tension which results from this large number of turns and which must not exceed a certain admissible limit.
Heretofore, two different methods have been employed in order to be able to further reduce the current at the rings. According to one, the
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The phases of the rotor are connected in series when the motor is in speed, therefore in star for a three-phase rotor, and, on starting, said phases are first connected in delta.
This makes it possible, for a given limit, for the starting voltage, to reduce the current at the rings to 0.58, when the motor - is in speed.
According to the other method, which is sometimes used in the cases which are most frequent for this type of engine, where the necessary starting torque is only a small fraction of the normal torque, a small starting motor is used. coupled at the end of the shaft, and the main motor is not connected to the network until this motor has thus reached its normal speed.
In this second case, the current to the rings can be reduced to any desirable limit, but there is the complication of the second special motor for starting.
The new method according to the present invention practically achieves the object of the second method mentioned above, but by much simpler means. It is based on the simultaneous effects of an increase in the resistance of the secondary motor circuit and a decrease in the. voltage brought to the primary of this motor during starting.
By way of example, two embodiments of the new method are shown schematically in Fig.l and 2 of the accompanying drawing.
In Fig.l, M denotes the slip ring motor; a three-phase exciter and Has an inverter which, in operation, connects this exciter to the motor rings. In the position of inverter A to the left, the starting resistor R2 is used to increase the resistance of the secondary circuit of the motor. At the same time, the voltage brought to the primary is reduced by
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resistor R1 and switch B serve to short-circuit the latter in normal engine operation.
In Fig. 2, resistor R1 is at the neutral point of the motor. In addition, this resistor R serving for starting can be variable, or one or the other, or the two resistors R1 R2 can be variable, to produce a gradual start.
Assuming, for example, that resistor R2 is chosen in such a way that if the stator was connected directly to the network, therefore without resistor R1 'the torque would become double the normal torque. By decreasing, by resistor R1 the voltage
El per phase at stabr, the torque becomes smaller in relation to E12.
For example, for E1 equal to 1/2, the couple becomes 2. (1/2); = 0.5 or else for El equal to 1/3, the couple becomes 2. (1/3) = 0.22 etc. '
A starting torque of 22% of the normal running torque is more than sufficient in most of the considered cases, and as the tension at the rings, on starting, becomes smaller and in the same ratio as that of the stator, so for example also at 1/3 of that which would exist if the stator were connected directly to the network without resistor R1, the rotor can be wound in such a way that, for normal starting, without resistance R1 at the primary, the voltage at the rings would become 3 times that of the allowed limit. This makes it possible, in comparison with a motor starting normally, for a given voltage, to reduce the current at the running rings to 0.33.
If we wanted to use this process in conjunction with that of the change of delta-star coupling to the rotor, according to the first process mentioned at the beginning, we would obtain, for the same example, with a starting torque of 22%, a reduction
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even greater of the current at the rings, on, or: 0.58 x 0.33 = 0.20.
The new process is based on the execution of two maneuvers and the production of two effects: a decrease in the voltage brought to the primary of the motor, producing a decrease in the ¯ magnetic field and in the voltage at the rings at the time of starting, and an increase in the resistance of the secondary to a value making it possible to obtain, under these conditions, a sufficient starting torque.
To prevent the tension at the rings from exceeding the permissible limit on starting, while achieving the starting torque envisaged, it is necessary, for example, in fig. 2, that first the resistance R2 has a certain value, and that the, resistance
R1 has some other value. For example, it is necessary to prevent the motor from being connected to the mains, without these conditions being fulfilled.
An automatic device, for example a relay E, with locking device can be used for this purpose.
G, Figure 2, which produces a locking of the motor contactor to the mains, this relay being actuated by a mechanism C, depending on the value of the two aforementioned resistors.
In addition, after starting, when the motor speed is initially still low (high slip), it must be avoided that, by a too rapid decrease in resistance R1, the magnetic field is not increased too quickly and that, from therefore, the tension at the rings cannot exceed the permitted limit.
It is also possible to use, for this purpose also, an automatic device, for example a relay D, figure 2, connected to the rings of the motor and actuating a brake F, preventing further reduction-resistance for so long. than engine speed
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has not yet increased sufficiently, so that the tension at the rings falls again below the permissible limit.
To reduce the voltage to the stator, at start-up, it is possible, instead of the resistor R1, to also use other means such as, for example, a transformer.
To increase the resistance of the secondary circuit of the motor, it is also possible, instead of introducing an external resistance in this circuit, to provide the rotor with two circuits with different resistance, of which the one with the higher resistance is used. at start-up while the other, lower resistance, is connected to the rings.
CLAIMS -------------------------
1) Method for starting slip-ring motors, characterized by the combination of an increase in the resistance of the secondary circuit with a decrease in the voltage in the primary circuit.