<Desc/Clms Page number 1>
" Dispositif automatique de démarrage pour moteurs à courant alternatif bi- et polyphasé ".
L'invention faite par Mr. Karel Hendricus Haga, 75 Bornschestraat, Hengelo (0. ) Hollande , est relative à an dispositif automatique de démarrage pour moteurs à courant alternatif bi- et polyphasé, et particulièrement pour mo- tears avec induit en court circuit, moteurs synchrones.
On connaît déjà des dispositifs automatiques deémar- rage avec une résistance de démarrage centrifuge poar mo- tears à courant continu et à champ toarnant avec induit enroulé, dans lesquels le démarrage est obtenu par court- circaitage graduel de résistances tournant avec le rotor, ou de résistances de démarrage construites extériearement au on par commatation des enroalements da rotor rotor. Dans les moteurs à courant continu, l'indait est alors mis sous tension à travers des résistances, qui sont réga- lièrement court-circuitées; dans les moteurs à champ toar- nant, on se limite de même à des couplages d'induit plus ou moins compliqués.
L'invention a pour bat de prévoir une méthode aatoma-
<Desc/Clms Page number 2>
tiques simple de démarrage, dans laquelle de tels couplages enroulés sont superflues et au démarrage automatique à sa- reté complète d'action est réalisé.
Dans le dispositif suivant ltinvention, on opère pendant la démarrage, une augmentation brusque ou
EMI2.1
fct,l,,t7r"c, graduelle de la tension du sta or, ce qui peut être obtenu soit par changement du couplage des :;-Spires du stator,soit par modification de la tension à employer, de cette façon est rendue possible l'atilisation de moteurs avec induit ordinaire en court-circuit , de moteurs avec induit spéc ial en sourtcirceit ou de moteurs synchrone s, sur l'axe des- quels est prévu un dispositif qui, dépendamment de la vi- tesse détermine ltaugmentation de tension, par enroulement du stator, par voie mécanique électrique, magnétique, Pneumatique ou hydraulique.
A cela tiennent les avantages énormes da plus simple moteur au point de vue de la marche,
EMI2.2
0..pe,t clc cct,wS 4 tandis quhen outre le démarrage automatique est obtenoYavec une intensité de courant de démarrage réduite,
L'invention est mieux mise en lumière à l'aide de deux examples de r éal is at ion .
Fig. 1 représente un couplage simple pour un mote ar avec indait encourt circuit.
Fig. 2 représente au couplage quelque peu modifié pour lequel la commutation s'effectae indirectement .
Dans la Fig. 1 , un moteur 2 est représenté, lequel est pourvu de deux groupss de trois bornes de raccordement; le premier groupe 3 est raccordé en réseau 1, le second groupe 4 est rattaché à l'axe de rotation d'an commatsteur 6 à trois poles, lequel est construit comme commutateur instantané et, à l'arrêt du moteur, raccorde trois bornes coart-circaitées aux axes de rotation et, commaté, raccor- de les bornes 4 aux conducteurs de réseau 1. La position da commatatear est déterminée par un régulateur centrifuge 5.
Le fonctionnement du moteur est donc très simple, comme sait: le motear démarre en étoile, cependant , âpre? avoir
<Desc/Clms Page number 3>
atteint an nombre de toars déterminé, par exemple 75 ou
80 % da nombre de tours synchrone, le commatateur 6 se re n- verse soas l'action d'un régulateur centrifuge 5, et le mo- tear continue à marcher en couplage en triangle. Le grand avantage de ce mode de commutation est donc de permettre avec an commutateur simple, /la mise en mrache de tout motear avecan courant de dé- marrage limitê, et d'obtenir le régime de démarrage aatoma- tiqaement , après interruption de la tension à l'arrêt.
Des dispositifs automatiques poar le cas de tension nulle ne sont donc pas non plas nécessaires pas plas qu'il n'est nécessaire de ferme l'appareil de démarrage, tandis que les :tentes de condaite sont exclues totalement.
L'on peat obtenir l'accroissement de tension dans les spires de différentes manières; ainsi, il est également évidemment possible de munir le stator de deux enroulemats, qai sont couplés en série lors da démarrage, et en parallè- le pendant le régime de marche. On peut choisir aassi comme coaplage de démarrage an autre couplage quelconque; par exemple, une forme intermédiaire de couplage en étoile et e n triangle, afin d'obtenir an plus grand co aple de démar- rage. Il est pas non plas nécessaire qae le coaplage final soit sans cesse le couplage en triangle. Lors da démarrage l'on peat par exemple intercaler une résistance, qai après est courtcircuités, on peut également introduire ane ten- sion plas basse (lui après est remplac ée par une tension plus élevée.
La commutation d'étoile en triangle peat également s'effectuersans interrompre le courant, ce qai sera le cas poar des moteurs qai exigent an courant de démarrage élevé; le plas souvent, cecine sera poartant pas nécessai- re, car la production d'étincelle est très faible.
Il est possible egale ment de commanderindirectement le commutateur. Fig. 2 donne de ceci an exemple qai peat être appliqué à des moteurs à haate tension, Le moteur
<Desc/Clms Page number 4>
avec induit en court-circuit comporte an groupe de bornes 3 qui est raccordé au. réseaa 1 et an groupe de 'bornes 4 qai est raccordé à l'axe de rotat ion d'un commatateur 8 à trois poles.
Le commatateur 8 est semblable, dans sa fonc- tion à calai (6) de la fig. l, mais il est ici actionné par an électro-aimant, qui est raccordé aa réseau 1 par l'intermédiaire d'un transformateur 9 et est enclanché avec un contact 7 au moyen d'un régulateur centrifuge 5, aassi- tôt que le moteur 2 a atteint an certain nombre de tours.
l'électro-aimant 8 peut aassi être construit triphasé, avec una modification correspondante du contact 7 et peut dans tous les cas être raccordé directement au. réseaa 1 sans transforanteur La commande da commutateur 8 peut natarelle- ment aassi être réalisée de différentes façons, le plus souvent par an motear, mono- ou polyphasé, ou par un moteur à courant continu avec aimant de mise en marche et d'arrêt, par voie électropneamatique oa hydraulique, oa à l'aide d'an ressort et le contact 7 de couplage peut être obtenue de la façon conna.e la. plus quelconque, entre autres aa moyen d'un voltmètre à contacts, raccordé à une magnéto- dynamo sur l'axe d'an moteur,
de sorte qu ' ii ne faut pas nécessairement faire emploi de la force centrifuge. Il est tout à fait essentiel qae le mécanisme de coaplage soit commandé par an mécanisme dont le fonctionnement dépend de la vitesse da motear. L'on peat aussi natarellement obtenir encore d'antres régimes intermédiaires en se basant sur le même principe, ppar opérer une aagmsntation régulière de la tension, par enroulement. L'élévation de la tension peut parexemple être également obtenue avecun régulateur d'induction.
Dans presque tous les cas on se contentera pourtant dtan seul régime de démarrage et d'an seul régime de marche et l'on a en conséquence ramené le courant de lancement dans une mesure trés importante, par exemple pour
<Desc/Clms Page number 5>
an couplage triangulaire en étoile jusqu'à 1/3 de la valeur du courant de lancement pour an couplage direct.
Il est évidemment possible également d'effectuer non seulement une Commutation de l'enroulement du réseaa ou de la tension du réseau, mais aussidesdeux simultanément ou successivement. Généralement cette complication n'est pas nécessaire .
Dans les moteurs d'indaction à bagues collectrices, il n'est d'aucane atilité d'appliquer des couplages de sta- tor. Ils peuvent poartant y être appliqué sans plus. Les machines synchrones cependant, qui démarrent comma an moteur avec induit en court-circuit, peuvent utiliser ce couplage.
Le démarrage s'effectue donc en couplage en étoile ou avec tension rédaite ou par couplage en série des moitiés d'en- roulement couplées en parallèle pendant la marche, tandis que le régime de marche est atte int au moyen d'un contact au Taxe de la machine et d'an relais de synchronisation, qui fonctionne lorsque le synchronisme est réalisé.
On réalise de cette façon are grande simplification de l'installation et de la conduite,tandis qu'en outre le couplage s'accorde avec celui généralement en asage poar ces machines. La commutation en régime de marche, dépendammen de la vitesse, détermine clairement , indépendamment de la charge et de la conduite, les charges de courant du réseau, de sorte qu'avec un établissement judicieux des moments de commutation, il est possible de mettre en marche simultané- ment tous les moteurs d'une usine au moyen d'un seul commu- tateur, sans créer un choc de ourant trop grand, car les commutations n'ont pas lieu en même temps, en raison des différences de vitesses, de coaples, de charges et de dis- position des différents moteurs.
Dans les machines synchrones cette commatation est avantagease, parce qu'un relais polarisé, qui opère seul, lorsqae le courant alternatif a dispara dans les poles de
<Desc/Clms Page number 6>
courant continu, par induetion quand la vitesse est synghro- ne, ne détermine pas clairement le régime. car avant le couplage ,ce coarant d'indaction est également comme nal et il ne prend naissance qu'après le couplage. En combinai- son avec le contact qai se produit aa voisinage du synchro- nisme, le régime synchrone est cependant clairement déter- miné et la commutation de cefait simplifiée.
Si l'on vent, le démarrage peut de pins être encore facilité par un-,accouplement avec la machine de travail
EMI6.1
llPlt2 lagaelle nlestV13-ccoa.plée aux vitesses assez grandes. Pour ceci existent différents modes 'de réllisation. qui peuvent ne pas être considérés ici, parce qu'ils n'ont rien à voir avec le mode de ,transport mécanique d'énergie à la machine de travail. Pour des moteurs avec couple élevé de démarrage ces accouplements ne sont pas jusqu ici considérés comme utiles .
Il est naturellement évident qu'il est possible sans plss d'atteindre tout retard désiré entre l'instant de l'obtention de la vitesse de commutation et l'instant de la commutation elle-même, si ceci est estimé nécessaire pour la réalisation d'an certain effet, dans quel cas il peut
EMI6.2
.1 être fait usage d'êlëmgnts de pess8=B9=së du reste co n nus.
EEVENDICATIONS
1. Dispositif automatique de démarrage pour moteurs à courant alternatif bi- et polyphasé, caractérisé en ce quel'axe du moteur est accouplé an dispositif quiv lors d'accroissement de vitesse, modifie le couplage de l'enrou- lement du stator, ou la tension à appliquer ou les deux
EMI6.3
#v) de manière à ce que le 1À".w<;>- s'effectue directement eu indirectement en ou plasiears degrés .
<Desc / Clms Page number 1>
"Automatic starting device for two-phase and polyphase AC motors".
The invention made by Mr. Karel Hendricus Haga, 75 Bornschestraat, Hengelo (0.) Holland, relates to an automatic starting device for two and polyphase AC motors, and particularly for motors with armature in short circuit. , synchronous motors.
Automatic starting devices are already known with a centrifugal starting resistor for direct current motors and a toarnant field with wound armature, in which starting is obtained by gradual short-circuiting of resistors rotating with the rotor, or of starting resistors built externally to the one by commatation of the windings of the rotor rotor. In direct current motors, the indait is then energized through resistors, which are regularly short-circuited; in high-field motors, we are also limited to more or less complicated armature couplings.
The object of the invention is to provide an aatoma-
<Desc / Clms Page number 2>
Simple starting ticks, in which such coiled couplings are superfluous and full safety automatic starting is achieved.
In the device according to the invention, during start-up, a sudden increase or
EMI2.1
fct, l ,, t7r "c, gradual of the voltage of the gold sta, which can be obtained either by changing the coupling of the:; - Stator turns, or by changing the voltage to be used, in this way is made possible the use of motors with ordinary armature in short-circuit, motors with special armature in sourcing or synchronous motors, on the axis of which a device is provided which, depending on the speed, determines the voltage increase , by winding of the stator, by mechanical, electrical, magnetic, pneumatic or hydraulic means.
To this derive the enormous advantages of a simpler engine from the point of view of running,
EMI2.2
0..pe, t clc cct, wS 4 while in addition to the automatic start is obtained with a reduced starting current,
The invention is better illustrated with the aid of two exemplary embodiments.
Fig. 1 represents a simple coupling for an ar mote with inductance incur circuit.
Fig. 2 represents the somewhat modified coupling for which the switching takes place indirectly.
In Fig. 1, a motor 2 is shown, which is provided with two groups of three connection terminals; the first group 3 is connected to network 1, the second group 4 is attached to the axis of rotation of a three-pole switch 6, which is built as an instantaneous switch and, when the engine is stopped, connects three coart terminals -circulated to the rotation axes and, switched, connected terminals 4 to mains conductors 1. The commatatear position is determined by a centrifugal regulator 5.
The operation of the engine is therefore very simple, as we know: the motear starts in a star, however, harsh? to have
<Desc / Clms Page number 3>
reaches a specified number of toars, for example 75 or
80% of the number of synchronous revolutions, the switch 6 is reversed under the action of a centrifugal regulator 5, and the mo- tear continues to operate in delta coupling. The great advantage of this switching mode is therefore to allow, with a simple switch, / the starting of any motear with a limited starting current, and to obtain the starting speed automatically, after interruption of the voltage. stopped.
Automatic devices in the case of zero voltage are therefore not necessary or necessary to close the starter device, while tenting is totally excluded.
The increase in tension in the turns can be obtained in different ways; thus, it is also obviously possible to provide the stator with two windings, which are coupled in series during start-up, and in parallel during the running speed. One can choose aassi as starting coaplage an any other coupling; for example, an intermediate form of star and delta coupling, in order to obtain a larger starting coefficient. It is also not necessary that the final coapling is always the triangle coupling. During start-up, for example, a resistor is inserted, after which it is short-circuited, it is also possible to introduce a low-voltage voltage (it afterwards is replaced by a higher voltage.
The switching from star to delta also takes place without interrupting the current, which will be the case for motors which require a high starting current; more often, this will not be necessary, since spark production is very low.
It is also possible to control the switch indirectly. Fig. 2 gives an example of this which can be applied to high voltage motors, The motor
<Desc / Clms Page number 4>
with short-circuited armature has a terminal group 3 which is connected to the. network 1 and a group of 'terminals 4 qai is connected to the axis of rotation of a three-pole switch 8.
The switch 8 is similar in its wedge function (6) of FIG. l, but here it is actuated by an electromagnet, which is connected to the mains 1 via a transformer 9 and is switched on with a contact 7 by means of a centrifugal regulator 5, as well as the motor 2 has reached a certain number of turns.
the electromagnet 8 can aassi be built three-phase, with a corresponding modification of the contact 7 and can in any case be connected directly to the. network 1 without transformer The control of switch 8 can naturally be carried out in different ways, most often by a motear, single or polyphase, or by a direct current motor with starting and stopping magnet, by electropneamatique oa hydraulic, oa using a spring and the coupling contact 7 can be obtained in the way conna.e la. more arbitrary, among others by means of a contact voltmeter, connected to a magneto-dynamo on the axis of an engine,
so that centrifugal force does not necessarily have to be used. It is quite essential that the co-coupling mechanism be controlled by a mechanism whose operation depends on the speed of the motear. We can also naturally obtain other intermediate regimes based on the same principle, by operating a regular adjustment of the tension, by winding. The increase in voltage can for example also be obtained with an induction regulator.
In almost all cases, however, we will be satisfied with one starting speed and one operating speed and the starting current has therefore been reduced to a very large extent, for example for
<Desc / Clms Page number 5>
a triangular star coupling up to 1/3 of the starting current value for a direct coupling.
It is obviously also possible to carry out not only a Switching of the network winding or of the network voltage, but also two simultaneously or successively. Usually this complication is not necessary.
In slip-ring indaction motors, it is not useful to apply stator couplings. They can be applied there without more. Synchronous machines, however, which start as a motor with a short-circuited armature, can use this coupling.
Starting is therefore carried out in star connection or with reduced voltage or by series coupling of the winding halves coupled in parallel during operation, while the operating speed is reached int by means of a tax contact. of the machine and a synchronization relay, which operates when synchronism is achieved.
In this way are achieved are great simplification of the installation and the operation, while in addition the coupling agrees with that generally in asage for these machines. The speed-dependent switching in operating mode clearly determines the current loads in the network, independent of load and driving, so that with judicious setting of the switching times it is possible to set all the motors in a plant can be operated simultaneously by means of a single switch, without creating too great a current shock, because the switchings do not take place at the same time, due to the differences in speed, coaples, loads and arrangement of the different motors.
In synchronous machines this switching is advantageous, because a polarized relay, which operates alone, when the alternating current has disappeared in the poles of
<Desc / Clms Page number 6>
direct current, by induetion when the speed is synchronous, does not clearly determine the speed. because before the coupling, this coarant of indaction is also like nal and it does not arise until after the coupling. In combination with the contact qai occurs in the vicinity of the synchronism, the synchronous regime is however clearly determined and the switching therefore simplified.
If it is windy, the starting can be further facilitated by a-, coupling with the working machine
EMI6.1
llPlt2 the nlestV13-ccoa.plée at fairly high speeds. For this there are different modes of rellisation. which may not be considered here, because they have nothing to do with the mode of mechanical transport of energy to the working machine. For motors with high starting torque, these couplings are heretofore not considered useful.
It is of course evident that it is possible without plss to achieve any desired delay between the instant of obtaining the switching speed and the instant of the switching itself, if this is considered necessary for the achievement of 'a certain effect, in which case it can
EMI6.2
.1 be made use of elements of pess8 = B9 = së of the rest con n ned.
EVENDICATIONS
1. Automatic starting device for two-phase and polyphase AC motors, characterized in that the motor shaft is coupled to a device which when increasing speed, modifies the coupling of the stator winding, or the voltage to be applied or both
EMI6.3
#v) so that the 1À ".w <;> - takes place directly or indirectly in or more degrees.