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PROCEDA POUR FACILITER LE REGLAGE DE L'EXCITATION DES MACHINES ELECTRIQUES à
COLLECTEUR à CARACTERISTIQUES SERIE-
Dans une maohine électrique à collecteur à caractéristique shunt, il est généralement facile de régler l'excitation, soit en introduisant dans les circuits d'excitation des résistances ou des impédances variables, soit en modifiant les nombres de spires des enroulements d'excitation au moyen de prises disposées sur ces enroulements, etc---*
Dans une machine à caractéristique sérls, on peut aussi, en prin- cipe, shunter, par des résistances ou des impédances variables, les enroule- ments d'excitation, ou modifier les nombres de spires de ces enroulements,
mais ces procédés deviennent, dans l'état des connaissances actuelles, diffi-
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diamant applicables pour les machines à fortes intensités, où les nombres de spires d'excitation sont très petits et où leur* résistance est très fai- ble*
D'autre part, dans le cas de machines à collecteur à courants alternatifs, le shuntage est difficilement applicable lorsque la fréquence des courants d'alimentation est susceptible de varier et en particulier, lorsqu'elles peut varier de part et d'autre de celle qui correspond au syn- chroniisme Dans ce cas, pour que la phase des courants reste la marne dans les circuits d'excitation et dans les circuits de shuntage,
il faudrait que ceux- ci aient la m'orne constante de tempe que les circuits d'excitation eux-mêmes, ce qui est généralement difficile à réaliser*
La présente invention a pour objet un procédé, applicable aux machines à collecteur, à caractéristique série, fonctionnant à vitesse cons- tante ou sensiblement constante, qui facilite le réglage de l'excitation de ces machines* Ce procédé est essentiellement caractérisé, en ce que le dit réglage est effectué sur des enroulements d'excitation auxiliaires qui sont dérivés aux bornes de l'induit et des enroulements statoriques de compensa- tion, ou même dans le cas de machines à courants alternatifs à faible fréquen- ce, ou à courant continu, dérivés aux bornes de l'induit seul,
ou encore aux bornes extrêmes de la machines
Ce procédé se justifie de la manière suivante :
Si l'on considère une machine fonctionnant à vitesse constante ou sensiblement constante, la force électromotrice due à l'enroulement d'exci- tation principal, et approximativement la tension aux bornes de l'induit ,sont sensiblement proportionnelles au courait principal 1' on a donc : e- KI , K étant une constante
De même, la force électromotrice et due à un enroulement d'Axai- tation auxiliaire de réglage, monté conformément à l'invention, est sensible- ment proportionnelle au courant dé rivé i qui parcourt cet enroulement; on a donc : e'- ki, k étant une constante, généralement différente de k.
Si r est la résistance de l'enroulement d'excitation auxiliaire, on a, en négligeant la résistance de l'induit et en désignant par E la force électromotrice totale
E-KI+ki et i-z r
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On en tire :
EMI3.1
E KI + r 11 = K -.-- 1
On voit qu'en faisant varier la insistance r, on obtiendra le réglage de E, exactement comme si on faisait varier la constante K, qui, si on néglige la saturation, est proportionnelle au nombre de spires de l'exci- tation principale*
La machine conservera donc ainsi les caractéristiques d'une ma- chine série, mais le réglage se faisant sur les enroulements d'excitation auxiliaires, qui sont des enroulements shunt, se fera avec autant de facilité que sur une machine à caractéristique shunt,
L'invention est d'application générale aux machines électriques à caractéristique série, génératrices, motrices ou transformatrices, à courant continu, ou à courants alternatifs, même si elles ne comportaient pas d'enrou- laments d'excitation série sur le stator, ce qui est le cas de certains com- pensateurs de phase*)
La Fig.1 représente schématiquement, à titre d'exemple non limi- tatif, une application de l'invention à une machine à collecteur triphasée à excitation série- Les dispositifon particulières qui sercmt décrites à propos de cet exemple devront être considérées comme faisant partie de l'invention, étant bien entendu que toutes dispositions équivalentes pourront être aussi bien utilisées sans sortir du cadre de celle-ci*
L'induit de la machine à collecteur est désigné par 1,
ses en- roulements de compensation par 2,3 et 4, ses enroulements d'excitation prin- cipaux par 5, 6 et 7, ses Enroulements d'excitation auxiliaires conformes à l'invention , par 8, 9 , 10w11. 12 et 13 et deux rhéostatsd'excitation tri- phasés par 14 et 15, les enroulements auxiliaires 8,9 et 10 étant fermés sur le rhéostat 14, tandis que les enroulements auxiliaires 11,12 et 13 le sont sur le rhéostat 15-
Les enroulements auxiliaires placés sur un même pale tels que, par exemple, les Enroulements auxiliaires 8 et 11, étant respectivement con- nectés, l'enroulement auxiliaire 8 à l'extrémité de l'enroulement de compen- sation 2 correspondant, et l'enroulement auxiliaire 11 à l'extrémité de l'en- roulement de compensation 3 appartenant à la phase suivante,
les courants qui les parcourent sont déphasés l'un par rapport à l'autre* On comncit donc qu' @
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en agissant séparément sur chacun des rhéostats 14 et 15, on puisse faire va- rier, à volonté, en grandeur et en phase, dans certaines limites, la valeur des mpère-tours créés par ces enroulements auxiliaires, ces ampère-tours res- tant dans un rapport constant en grandeur et en phase avec ceux de l'excita- tion principale.
Il est bien évident qu'on peut faire varier les nombres de spi- res relatifs des enroulements auxiliaires et les connexions de ces enroulement pour modifier la phase et aussi le sens de l'excitation auxiliaire*
On remarquera qu'avec les dispositions représentées sur la Fig.1, les excitations auxiliaires, respectivement réglées par les rhéostats 14 et 1µ sont toujours déphasées soit de 60 soit de 120 .suivait le sens des connex- ions-
On peut facilement obtenir par de simples modifications des dis- positions représentées sur cette figure, tout autre déphasage quelconque, par exemple un déphasage de 90 -
On a représenté sur la Fig.2 à titre de simple exemple non li- mitatif, des dispositions qui permetent précisément d'obtenir ce déphasage de 90 .
L'induit et les enroulements de compensation, ainsi que les en- roulements principaux d'excitation sont dans ce cas désignés par les marnes chiffres de référence que dans la Fig.1. Les enroulements d'excitation auxi- liaires smt divisés en deux groupes, l'un fermé sur le rhéostat 14, comportait les bobine* 8,9 et 10 comme dans la Fig.1.
et jouant le même rôle, réglage en grandeur de 1'excitation! l'autre'groupe formé sur le rhéostat 15 comporte en sériesur chaque pbasa du rhéostat deux bobines à même nombre de spires, placées sous deux pales différente, et connectées en amis inverse, ces bobines étant reliées à la morne extrémité de l'enroulement de compensation que l'enrou lement auxiliaire de l'autre groupe monté sur le troisième ptle; par exemple à l'extrémité de l'enroulement de compensation 2 sont connectés à la fois l'en- roulement 8 du premier groupe d'enroulements auxiliaires, et les bobines 13 et 17 du deuxième groupe d'enroulements auxiliaires.
Dans ces conditions le rhéostat 15 servira plus spécialement au réglage de la phase de .l'excitation'
On obtiendrait tout autre déphasage entre les deux excitations auxiliairs si l'on donnait aux deux bobines connectées en série sur chaque
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phasedu rhéostat 16 des nombres de spires différent..