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Dispositif pour augmenter le rendement et le facteur de puis- sance dans les installations à courant alternatif.
On sait Que, dans les machines et appareils, par exemple les transformateurs, alimentés en courant alternatif, le ren- dement et le facteur de puissance varient, et ils sont tous deux d'autant moindres que la charge momentanée de la machine ou de l'appareil est plus petite. comme les machines et appa- reils ne sont ordinairement pas en pleine charge et ne peuvent non plus aucunement être en pleine charge eu égard à des puis- sances de pointe, les pertes magnétiques et les pertes de cou- rant électrique sont en général très importantes et dépendent de la charge momentanée.
Le moyen employé en électricité pour réduire la puissan- ce, à savoir : la mise en circuit de résistances en avant des machines et appareils, est économiquement désavantageux au plus haut degré, parce que des conditions défavorables inter- viennent alors au point de vue de la forme de courbe. Tout
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d'abord, il n'est déjà pratiquement pas possible, à cause des frais élevés que cela occasionnerait, d'introduire un réglage automatique de la résistance pour les diverses charges et, même sicela se faisait, il se produirait de grandes pertes par suite de l'échauffement de la résistance. A cela vient s'ajouter le fait que, dans les machines électriques, la vitesse de rotation est diminuée par la mise en circuit de résistances en avant de la machine.
La présente invention a pour but de supprimer les inconvé - nients mentionnés et de créer la possibilité d'augmenter, prati- quement sans pertes, le rendement et le facteur de puissance.
Elle consiste en ce qu'on intercale des condensateurs dans les enroulements de la machine ou de l'appareil, la valeur de la capacité devant, pour une phase au moins, être différente de celle des deux autres phases, afin que les ondes harmoniques soient aplaties, de telle façon qu' il y ait une aimantation plus uniforme ou une meilleure utilisation du fer. Il est natu- rellement possible de changer la valeur de la capacité par des moyens connus, par exemple par des résistances. Mais, contrai- redent à ceci, on parvient, avec l'invention, à réaliser une économie de courant allant jusque 50 % en cas de marche à vide et encore jusque 15 % en pleine charge.
Un autre avantage de la nouvelle disposition doit encore être vu dans le fait que, en cas de mise hors service d'un en- roulement, le condensateur mis en circuit permet à la machine ou à l'appareil de continuer à fonctionner.
Lorsqu'on emploie des transformateurs, on atteint le but de l'augmentation du rendement et du facteur de puissance en couplant avec l'enroulement primaire du transformateur une bobi- ne auxiliaire à polarité renversée, et l'on peut encore interca- ler entre la bobine auxiliaire et le primaire une capacité ou une self-induction sous la forme d'un condensateur ou d'une bo- bine de réactance.
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Le dessin ci-joint représente des exemples de réalisation de l' invention. Les figures 1-5 montrent la nouvelle disposi - tion appliquée à un moteur triphasé, et la fig.6 un transforma- teur avec bobine auxiliaire.
En détail, on voit :
Sur la fig.l, les six bornes u, v, w, x, y, z d'un moteur triphasé. Les bornes u-y, v-x, w-z sont reliées de la manière connue et chaque paire appartient à un enroulement du stator.
Sur la fig.2, le couplage en étoile.
Sur la fig.3, le couplage en triangle.
Sur la fig.4, le couplage en étoile avec démarreur A.
Sur la fig.5, une disposition correspondant à la fig.4, dans laquelle sont intercalés, d'après l'invention, des conden- sateurs C. Il est ici possible de laisser continuer µ, marcher, après la mise hors circuit du démarreur A, un moteur couplé de la sorte, pourvu que le moteur ait été porté à la vitesse de régime par la mise en circuit du démarreur.
Lors de la mise en circuit du démarreur A, le moteur démarre avec couplage en étoile, comme le montre le. fig.5, les condensa- teurs C étant directement en parallèle par rapport au réseau.
Lorsque la, vitesse de régime est atteinte et qu'on met le démar- reur A hors circuit, on obtient un couplage en triangle corres- pondant à la fig.3, dans lequel les condensateurs C ont pris la place des connexions existant normalement dans le couplage en triangle, comme le montre la fig.3. Si le démarreur A reste en circuit, le moteur marche avec couplage en étoile.
Une autre possibilité de couplage consisterait à ajouter les condensateurs C en cas de nécessité, donc après que la vites- se de régime du moteur a été atteinte par un démarreur, et il faudrait alors en même temps supprimer le couplage en pont tel que le montre la fig.2.
Sur la fig.6, A désigne le primaire du transformateur, B le secondaire. Avec le primaire est couplée, avec interposition d'un
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condensateur Cl une bobine auxiliaire a dont la polarité est inverse de celle du primaire.
Le condensateur peut être monté en parallèle ou en série par rapport à la bobine auxiliaire a. On peut éventuellement aussi renoncer tout à fait à l' interposit ion du condensateur, ou bien employer à sa place une bobine de réactance.
REVENDICATIONS.
1. Dispositif pour augmenter le rendement et le facteur de puissance dans les installations à courant alternatif, ca- ractérisé en ce qu'il est intercalé au moins un condensateur dans chaque enroulement et en ce que la valeur de la capacité est, au moins dans une phase, différente des valeurs des autres phases.
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Device for increasing the efficiency and the power factor in alternating current installations.
It is known that in machines and apparatus, for example transformers, supplied with alternating current, the efficiency and the power factor vary, and they are both less so as the momentary load of the machine or of the machine. device is smaller. as machines and apparatus are usually not fully loaded, nor can they be fully loaded with regard to peak power, the magnetic losses and the losses of electric current are generally very large and depend on the momentary load.
The means employed in electricity to reduce the power, namely: the putting in circuit of resistances in front of the machines and apparatuses, is economically disadvantageous to the highest degree, because unfavorable conditions then intervene from the point of view of the curve shape. All
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firstly, it is already practically not possible, because of the high costs that this would entail, to introduce an automatic adjustment of the resistance for the various loads and, even if this were done, great losses would occur as a result. the heating of the resistance. In addition, there is the fact that, in electric machines, the speed of rotation is reduced by switching on resistors in front of the machine.
The object of the present invention is to eliminate the disadvantages mentioned and to create the possibility of increasing, practically without losses, the efficiency and the power factor.
It consists in inserting capacitors in the windings of the machine or apparatus, the value of the capacitance having, for at least one phase, to be different from that of the other two phases, so that the harmonic waves are flattened, so that there is a more uniform magnetization or better use of the iron. It is of course possible to change the value of the capacitor by known means, for example by resistors. However, contrary to this, it is possible, with the invention, to achieve a saving of current of up to 50% in the case of idling and even up to 15% at full load.
A further advantage of the new arrangement has yet to be seen in the fact that, in the event of a winding being taken out of service, the switched on capacitor allows the machine or apparatus to continue to operate.
When using transformers, the goal of increasing the efficiency and the power factor is achieved by coupling with the primary winding of the transformer an auxiliary coil with reversed polarity, and it is still possible to interpose between the auxiliary coil and the primary a capacitor or a self-induction in the form of a capacitor or a reactance coil.
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The accompanying drawing shows embodiments of the invention. Figures 1-5 show the new arrangement applied to a three-phase motor, and fig.6 a transformer with auxiliary coil.
In detail, we see:
In fig.l, the six terminals u, v, w, x, y, z of a three-phase motor. The terminals u-y, v-x, w-z are connected in the known manner and each pair belongs to a winding of the stator.
In fig. 2, the star coupling.
In fig. 3, the triangle coupling.
In fig. 4, the star connection with starter A.
In fig. 5, an arrangement corresponding to fig. 4, in which, according to the invention, capacitors C. are interposed. Here it is possible to let µ continue, on, after switching off the circuit. starter A, a motor so coupled, provided that the motor has been brought up to operating speed by switching on the starter.
When switching on starter A, the motor starts with star connection, as shown in. fig.5, the capacitors C being directly in parallel with the network.
When the operating speed is reached and the starter A is switched off, a delta coupling is obtained corresponding to fig. 3, in which the capacitors C have taken the place of the connections normally existing in triangle coupling, as shown in fig. 3. If the starter A remains on, the motor runs with star connection.
Another possibility of coupling would consist in adding the capacitors C if necessary, so after the engine speed has been reached by a starter, and at the same time it would be necessary to remove the bridge coupling as shown. fig. 2.
In fig. 6, A designates the primary of the transformer, B the secondary. With the primary is coupled, with interposition of a
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capacitor C1 an auxiliary coil a whose polarity is opposite to that of the primary.
The capacitor can be mounted in parallel or in series with respect to the auxiliary coil a. Optionally, it is also possible to completely dispense with the interposition of the capacitor, or else to use a reactance coil in its place.
CLAIMS.
1. Device for increasing the efficiency and the power factor in alternating current installations, charac- terized in that at least one capacitor is interposed in each winding and in that the value of the capacitance is, at least in a phase, different from the values of the other phases.