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"Dispositif de réglage d'un groupe transformateur à deux machines".
Dans les transformateurs ou convertisseurs de courant continu en courant alternatif qui sont alimentés en courant continu de tension variable, la vitesse de rotation, et par suite aussi la fréquence du courant alternatif engendré croissent quand la tension du réseau augmente. Si les usagers raccordés au transformateur déairent que la fréquence reste rigoureusement observée, on doit réaliser un réglage automatique de la vitesse de rotation du moteur à courant continu.
Toutefois, la puissance du transformateur est souvent si réduite, que la puissance nécessaire pour actionner un régulateur électromécanique représente déjà une fraction appréciable de la @
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puissance du transformateur, ou bien . ; le poids et l'encombrement du régulateur avec ses accessoires sont prohibitifs. pour de tels cas d'application, il est connu de régler l'excitation du transformateur, lorsque la tension d'alimentation est variable, par des résistances non linéaires insérées dans le circuit de champ de la partie motrice du transformateur, de telle manière que sa vitesse de rotation reste sensiblement constante.
Mais cette solution nécessite, elle aussi, pour le réglage de la vitesse de rotation, des éléments de circuit supplémentaires sous forme de tubes ou de conducteurs chauds,
L'objet de l'invention est un dispositif qui, dans le cas où il existe un régulateur do la tension fournie par le transformateur, utilise la chute de tension qui se produit dans la section de réglage du régulateur de tension, et est proportionnelle à la variation de tension d'alimentation, pour régler le champ de la partie motri- ce dans le sens du maintien d'une vitesse de rotation constante.
A cet effet, l'enroulement d'excitation du moteur est enroulé en deux tronçons séparés, dont l'un est directement soumis à la tention d'alimentation, tandis que l'autre tronçon est connecté en parallèle à la résistance de réglage 'du régulateur de tension. Les deux tronçons travaillent dans le même sens, dé sorte que l'espace nécessaire pour loger l'enroulement d'excitation n'est pas augmenté par rapport à une réalisation normale du moteur,
Le mode de fonctionnement du dispositif selon l'invention va être expliqué à l'aide de l'exemple de réalisation représenté sur la fig. Iodes desais ci-annexé
Le moteur 2 auquel est appliquée la tension variable du réweau à cottant conniet 1, est accouplé directement 3. la génératrice de cour rant alternatif 3.
L'enroulement d'excitation principal 4 du moteur 2 est également soumis, à travers la résistance réglable 5,à la tension variable du réseau. Le moteur 2 est en outre muni d'un enroulement de compoundage 6, qui agit à l'encontre de l'enroulement l'excitation principal 4 et a pour fonction de rendre la vitesse de rotation du moteur 2 à peu près indépendante de la charge.
La génératri" ce de courant alternatif 3 possède un enroulement d'excitation 7 et un enroulement de compoundage 8 parcouru par lecourant du moteur et
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qui agit dans le même sens que l'enroulement 7 et est calculé de tel- le manière que le courant d'excitation de la génératrice reste à peu près constant, è tension du réseou constante, indépendamment de la charge de la génératrice. L'enroulement d'excitation principal 7 de la génératrice 3 est raccordé au réseau 1 à travers la résistance réglable 9 et I X la résistance de réglage, constituée,dans l'exemple représenté, par la pile ou colonne de charbon 10. La colonne de char- bon 10 est comprimée par l'intermédiaire de l'armature 11 du régula- teur par le ressort 12.
Si la tension alternative de la génératrice r dépasse la valeur imposée, le solénoïde sensible (détecteur) 13, raccor dé à deux des phases de la génératrice 3, attire l'armature de régu- lateur 11 et décharge par là la colonne de charbon 10 jusqu'à ce que sa résistance devienne précisément de la grandeur voulue pour obtenir la tension imposée de la génératrice 3.
L'excitation du moteur à courant continu 2, dont la charge sera d'abord admise constante, doit, si la vitesse de rotation du moteur doit être indépendante des variations de tension du réseau, varier en fonction de la tension du réseau suivant la courbe caractéristique du moteur à courant continu de la fig. 2, courbe qui, pour autant que la zone entre la tension minimum du réseau U1 et la tension maximun. du réseau U2 ne soit pas trop étendue peut être représentée avec une approximation suffisante par une droite.
Si le moteur 3 n'était exci- té que par l'enroulement 4 et que le nombre d'ampères-tours fût fixé à la valeur P1, pour la tension minimum du réseau u1, on aurait, XXXXxx inxxxxxxxxxxxxxxxx la tension du réseau H2' comme le nombre d'ampères-tours varie proportionnellement à la tension du réseau, au lieu du nombre d'ampères-tours nécessaire P2' le nombre d'ampères- tours P4. plus petit de h, et la vitesse de rotation du moteur 2 croï- trait par suite d'une excitation trop faible, Pour empêcher ceci, le moteur 2 est muni d'une excitation supplémentaire 15, qui agit dans le même sens que l'excitation principale 4, et qui est dimensionnée de telle sorte qu'elle compense la différence entre les courbes a et b, et suit donc la droite c.
Cette allure de l'excitation supplémentaire est obtenue du fait que l'enroulement d'excitation 15 est connecté en parallèle à la co- lonne de charbon 10 du régulateur de tension 10-13 de la génératrice 3. La résistance variable fournie Par la colonne de charbon 10 est
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commandée par le solénoïde sensible 13 de telle manière que la ten- sien alternative de la génératrice 3 reste constante. Lais une ten- sion constante de la génératrice présuppose, à vite,-,se de rotation constante, une excitation constance et celle-ci est obtenue du fait que lors de variations de la tension du réseau la partie de cette tension dépassant la valeur U1 est absorbée dans 1 colonne de char- bon 10.
Il s'ensuit que la tension aux (le la colonne de char- bon 10 et) par suite, le courant qui travers l'enroulement d'exci- tation supplémentaire 15 du moteur 2, enroulement connecté en para]-- lèle à la colonne de charbon 10, varient proportionnellement aux écarts de la tension du réseau par rapport µ la valeur U1, et que l'excitation supplémentaire a donc J'allure .indiquée par la droite c.
Oomme il n'est pas possible de modifier la résistance d'une pile ou colonne de charbon dans des limites assez écartées l'une de l'autre pour que la tension entre ses extrémités prenne une fois la valeur h nécessaire 5. l'obtention de l'excitation P6, et une autre fois revienne la valeur nécessaire à l'obtention de l'excitation P5 = o, il convient, ou de dimensionner initialement l'excitation principale 4 du moteur 2, ou de régler la résistance 5, de telle manière que 1'excitation principale 4 du moteur 2 varie :
vivant la ligne d, donc entre les points P7 et p.II faut alors, pour que totale/ l'excitation du motour prenne chaque rois les valeurs données par la caractéristique a, que l'excitation supplémentaire varie suivant la droite e qui joint les points P9et P10. pour cela, il faut entre les valeurs de résistance de la résistance variable 10 du régulateur de champ 10-13 aux tensions U1 et u2 du réseau un certain rapport, qui peut être cbtenu sans difficulté avce une colonne de charbon,
Les équilibrages nécessaires des enroulements d'excitation 4 et 15 du moteur 2 et de la colonne de charbon 10 sont réalisés à l'ai- de des résistances 5,16, et 9.
Les variations de la charge de la génératrice sont compensées quant leur influence sur le nombre de tours du transformateur par les enroulements de compoundage 6 et 8, de sorte qu ejlesn'ont,eiles non plus, aucune influence sur la fréquence de ls tension alternative engendrée.
La possibilité d'emploi de l'invention es se limite pas à des transformateurs de courant continu en courant alternatif, mais s'étend aussi aux transformateurs de courant continu en courant continu
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pour lesquels on doit maintenir une vitesse de rotation constante.
REVENDICATIONS
1. Dispositif de régulation pour un groupe transformateur à deux machines caractérisé en ce que la régulation de la tension débitée et le réglage (commande) du nombre de tours (vitesse de rotation) du transformateur se font par un seul régulateur.
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"Adjustment device of a transformer group with two machines".
In transformers or converters of direct current into alternating current which are supplied with direct current of variable voltage, the speed of rotation, and consequently also the frequency of the alternating current generated increase when the voltage of the network increases. If the users connected to the transformer wish that the frequency remains strictly observed, an automatic adjustment of the speed of rotation of the direct current motor must be carried out.
However, the power of the transformer is often so small that the power required to operate an electromechanical regulator is already a significant fraction of the @
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transformer power, or. ; the weight and size of the regulator with its accessories are prohibitive. for such cases of application, it is known to adjust the excitation of the transformer, when the supply voltage is variable, by non-linear resistors inserted in the field circuit of the driving part of the transformer, in such a way that its speed of rotation remains substantially constant.
But this solution also requires, for the adjustment of the speed of rotation, additional circuit elements in the form of tubes or hot conductors,
The object of the invention is a device which, in the case where there is a regulator of the voltage supplied by the transformer, uses the voltage drop which occurs in the adjusting section of the voltage regulator, and is proportional to the variation of the supply voltage, to adjust the field of the motor part in the direction of maintaining a constant speed of rotation.
To this end, the excitation winding of the motor is wound in two separate sections, one of which is directly subjected to the supply tension, while the other section is connected in parallel to the adjustment resistor 'of the motor. Voltage Regulator. The two sections work in the same direction, so that the space necessary to house the excitation winding is not increased compared to a normal realization of the motor,
The mode of operation of the device according to the invention will be explained with the aid of the exemplary embodiment shown in FIG. Iodines from the attached
The motor 2 to which is applied the variable voltage of the cottant reweau conniet 1, is directly coupled 3. the alternating current generator 3.
The main excitation winding 4 of the motor 2 is also subjected, through the adjustable resistor 5, to the variable voltage of the network. The motor 2 is furthermore provided with a compounding winding 6, which acts against the winding of the main excitation 4 and has the function of making the speed of rotation of the motor 2 more or less independent of the load. .
The alternating current generator 3 has an excitation winding 7 and a compounding winding 8 through which the motor current flows and
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which acts in the same direction as winding 7 and is calculated in such a way that the excitation current of the generator remains approximately constant, at the network voltage constant, regardless of the load on the generator. The main excitation winding 7 of the generator 3 is connected to the network 1 through the adjustable resistor 9 and IX the adjustment resistor, constituted, in the example shown, by the stack or column of carbon 10. The column of charcoal 10 is compressed through the armature 11 of the regulator by the spring 12.
If the alternating voltage of the generator r exceeds the prescribed value, the sensitive solenoid (detector) 13, connected to two of the phases of the generator 3, attracts the regulator armature 11 and thereby discharges the carbon column 10 until its resistance becomes precisely the desired magnitude to obtain the imposed voltage of generator 3.
The excitation of the direct current motor 2, the load of which will first be accepted as constant, must, if the speed of rotation of the motor is to be independent of variations in the voltage of the network, vary according to the voltage of the network according to the curve characteristic of the direct current motor of fig. 2, curve which, as long as the area between the minimum network voltage U1 and the maximum voltage. of the network U2 is not too extensive can be represented with a sufficient approximation by a straight line.
If motor 3 were only energized by winding 4 and the number of ampere-turns were set at the value P1, for the minimum voltage of the network u1, we would have XXXXxx inxxxxxxxxxxxxxxxx the voltage of the H2 network 'as the number of ampere-turns varies in proportion to the network voltage, instead of the number of ampere-turns required P2' the number of ampere-turns P4. smaller by h, and the rotational speed of motor 2 would increase as a result of too low excitation. To prevent this, motor 2 is provided with an additional excitation 15, which acts in the same direction as the main excitation 4, and which is dimensioned in such a way that it compensates for the difference between the curves a and b, and therefore follows the line c.
This form of the additional excitation is obtained by the fact that the excitation winding 15 is connected in parallel with the carbon column 10 of the voltage regulator 10-13 of the generator 3. The variable resistor supplied by the column of coal 10 is
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controlled by the sensitive solenoid 13 such that the alternating voltage of the generator 3 remains constant. Let a constant voltage of the generator presupposes, quickly, -, itself of constant rotation, a constant excitation and this is obtained from the fact that during variations in the voltage of the network the part of this voltage exceeding the value U1 is absorbed in 1 carbon column 10.
It follows that the voltage to (the carbon column 10 and) hence, the current through the additional excitation winding 15 of the motor 2, winding connected in parallel to the column of carbon 10, vary in proportion to the deviations of the voltage of the network compared to µ the value U1, and that the additional excitation has therefore I allure .indicated by line c.
As it is not possible to modify the resistance of a coal cell or column within limits far enough apart from each other for the voltage between its ends to take once the value h is necessary. excitation P6, and once again return to the value necessary to obtain excitation P5 = o, it is appropriate, either to initially size the main excitation 4 of motor 2, or to adjust resistor 5, to such that the main excitation 4 of the motor 2 varies:
living the line d, therefore between the points P7 and p. II must then, so that the total / the excitation of the motour takes each kings the values given by the characteristic a, that the additional excitation varies according to the line e which joins the points P9 and P10. for this, it is necessary between the resistance values of the variable resistor 10 of the field regulator 10-13 to the voltages U1 and u2 of the network a certain ratio, which can be obtained without difficulty with a coal column,
The necessary balances of the excitation windings 4 and 15 of the motor 2 and of the carbon column 10 are carried out using resistors 5, 16, and 9.
The variations in the load of the generator are compensated for their influence on the number of turns of the transformer by the compounding windings 6 and 8, so that they also have no influence on the frequency of the generated alternating voltage. .
The possibility of using the invention is not limited to direct current to alternating current transformers, but also extends to direct current to direct current transformers.
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for which we must maintain a constant speed of rotation.
CLAIMS
1. Regulation device for a transformer group with two machines, characterized in that the regulation of the voltage supplied and the adjustment (control) of the number of turns (speed of rotation) of the transformer are effected by a single regulator.