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PERFECTIONNEMENTS AUX GENERATEURS ELECTRIQUES
L'invention se rapporte aux générateurs électriques, applicables dans les cas où on désire produire des puissances de contrôle considérables partant d'effets réduits déséquilibrés régnant dans le système à contrôler.
Des exemples d'application d'un tel générateur sont : un excitateur à action rapide pour un générateur ou moteur, donnant une injection immédiate et forte de puissance corrective dans l'enroulement de champ de la machine principale lorsque son circuit principal regoit un changement de tension ou, d'intensité comparativement faible; un générateur à tension constante à vi- tesse variable; un générateur produisant une intensité constante et une ten- sion variable; un générateur à caractéristiques variables pouvant être adapté en sorte de fournir des caractéristiques variables de types variables.
Un gé- nérateur selon l'invention peut être appliqué à ces usages ainsi qu'à d'autres usages par variation du type d'enroulement de champ (dérivation - série - ex- citation séparée - des combinaisons de ces types - et d'autres combinaisons décrites ci-après); ou par variation de la longueur radiale et de la forme des entrefers sous les diverses projections polaires, les entrefers coniques in- clus; ou par variation du degré de saturation magnétique dans lesdites projec- tions polaires.
Le générateur selon l'invention comprend une modification du con- vertisseur rotatif décrit dans le brevet anglais n 308.041 déposé aux noms de James Colquhoun Macfarlane et Willian Allan Macfarlane. Ge brevet anglais n 308.041 décrit un convertisseur électrique rotatif, capable de transformer un courant continu à tension constante et à intensité variable, en un courant continu à intensité constante et à tension variable, et vice-versa.
Dans ce convertisseur, la magnétisation des champs était obtenue en utilisant la réac- tion de l'induit en sorte-que la réaction de magnétisation transversale de l'induit, due au courant de l'un circuit, dirigé dans l'induit magnétisait les pôles de champ, produisant une tension dans l'autre circuit, et vice-versa.
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Le convertisseur eomprenait essentiellement la combinaison d'un induit, d'un dispositif de champ .du type usuel à au moins deux paires de pôles principaux comportant au moins'deux axes de commutation, d'au-moins deux paires de ba- laisa une paire à chaque axe de commutation,d'un enroulement d'induit ayant un pas réduit tel, que les conducteurs de la bobine, effectivement sous com- mutation, étaient dans une position telle, au moment de leur commutation, qu'ils ne coupaient pas le flux d'un desdits pôles principaux, ledit induit et ledit dispositif de champ étant relativement rotatifs et disposés en sor- te que 1a force électro-motrice dans le circuit converti ou secondaire était fournie par la réaction de l'induit, due au circuit primaire,
et que 1'exci- tation pour les pôles produisant à nouveau la force électro-motrice dans le circuit primaire était fournie par la réaction de l'induit, due au courant converti.
Un objet de la présente invention est la compensation de la réac- tion de 1-'induit sur l'axe primaire (dénommé ci-après axe de contrôle) et de fournir la "réaction d'induit nécessaire à la magnétisation des pôles dans l'axe secondaire (dénommé ci-après l'axe principal), en court-ciructiant les balais dans l'axe de contrôle.
Un autre objet de la présente invention est la réalisation d'un générateur, dans lequel la réaction de l'induits due au courant secondaire dans l'axe de contrôle'est compensé par des enroulements répartis de façon appropriée sur le système de champ, en sorte que l'effet de tout flux dans le champ de l'axe de contrôle n'est pas barré par la réaction d'induit dans cet axe.
Un autre objet encore de l'invention est l' obtention d'un effet maximum de tout flux dans l'axe de contrôle, en court-circuitant les balais correspondant au groupe de pôles de l'axe de contrôle, et offrant ainsi une résistance minimum au passage du courant dans l'induit, qui tend à magnéti- ser les pôles.
Un autre objet encore de la présente invention est de 'remplir les conditions de commutation en réduisant le pas de l'enroulement de l'induit à approximativement.90 degrés électriques, c'est-à-dire approximativement 90 effectifs pour un générateur normal à deux pâles,
La présente invention concerne un générateur dynamo-électrique comportant des pôles principaux disposés sur un axe principal, des pôles de contrôle disposés sur un axe de contrôle transversal, un induit dont les con- ducteurs forment un enroulement à pas réduit (comme décrit ci-après),des balais de commutation pour les pôles principaux connectés au circuit de char- ge, des balais de commutation pour les pôles de contrôle interconnectés par un élément de court-circuitage,
et des bobines de champ de compensation ré- parties sur les pôles principaux, lesdites bobines s'étendant de pôle prin- cipal à pôle principal en sorte d'étendre les conducteurs de l'induit sous les pôles principaux de façon à équilibrer la puissance motrice magnétique, due auxdits conducteurs d' induit à pas réduit et prévenant l'interférence de cette puissance motrice magnétique transversale avec l'action desdits pôles de contrôle.
Par "enroulement à pas réduit".il faut comprendre un enroulement ayant approximativement un pas de 90 degrés électriques; un tel enroulement est à distinguer d'un enroulement à pas complet, c'est-à-dire ayant un pas de 180 degrés électriques.
Moyennant l'application¯de l'enroulement à pas réduit selon l'in- vention, le stator peut avoir la construction normale à deux pôles, les flux de contrôle faibles étant négligeables vis à vis de la saturation du noyau du stator. La vitesse de réaction peut être accrue par la réactance de perte réduite (due aux connections d'about) de l'induit.
Le générateur selon l'invention peut comporter également des bobi- nes de champ de compensation additionnelles, connectées audit élément de court- circuitage et réparties le long desdits pôles de contrôle, pour équilibrer la puissance motrice magnétique perdue des conducteurs de l'induit sous les
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pôles de contrôle, tendant à. produire transversalement aux pôles de contrôle
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vn iî<o de perte, interférant avec Inaction des pôles de contrôle.
Le générateur selon 1'1 invention peut comporter des pôles inter-
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médiaires disposés entre les axes principaux et de contr8leg et munis cha- mm de deux bobines de cormutation, une desdites bobines étant disposée dans le circuit de charge du générateur.9 tandis que l'autre bobine est con-
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nectée, en série avec lesdites bsbines de champ de compensation, additionnel-' les, audit élément de cot1rt-circuitageo
Le générateur selon l'invention peut comporter -un circuit de con- trôle et deux groupes de bobines connectées en série dans ledit circuit de contrôle, -ou desdits groupes de bobines étant enroulé sur des tronçons non
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saturés magnétiquement desdits p81es de contrôle,
? lesdits deux groupes de bo- bines de champ servant au contrôle du circuit de charge.
Le générateur selon 1?invention peut comporter un circuit de con- trôle à deux groupes de bobines de champ, comme dit ci-devant, une bobine de chaque groupe étant enroulée sur chaque pôle de contrôle, et une résistance non linéaire (décrite ci-après) disposée en parallèle avec un desdits groupes
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de bobines, pour en modifier le courant jusqu'à ce q.9il atteint une valeur, augmentant avec l'accroissement de la tension dans le circuit de contrôle lesdits groupes de bobines de champ et ladite résistance coopérant pour con- trôler le circuit de chargée
Comme pôles du groupe de l'axe de contrôle,
et comme pôles du
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groupe de l'axe principal (dénommés ci-après respectivement "pâle de contrôle et pelés principaux), on peut appliquer un certain nombre de pôles comprenant . chacun une pluralité de pôles partiels bobinés d'une façon appropriée. On ob- tiendra la neutralisation de la puissance motrice magnétique transversale de l'induit par les enroulements de compensation, connectés en série avec le circuit de sortie du générateur et s'étendant entre les pôles principaux écar- tés de 180 degrés électriques, en sorte que chaque bobine desdits enroulements embrasse les pôles partiels se rapportant à tous les deux'desdits pôles prin- cipaux.
Dans un générateur selon l'invention, sans pôles intermédiaires;, les enroulements de compensation peuvent être réalisés' en sorte que la puis- sance motrice magnétique desdits enroulements équilibre complètement la puis- sance motrice magnétique du tronçon de l'enroulement de 15'induit., portant le courant de charge et étant responsable du champ transversal qui entraverait autrement l'action des pâles de contrôle.
Dans un générateur selon l'invention, présentant des pôles inter- médiaires, notamment un pôle interposé entre deux pôles principaux et de con-
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trôle, on peut prévoir des enroulements de champ auxiliaires incorporés dans l'élément court-cire-uitant les balais correspondant aux pôles'de con- trôle, et qui sont bobinés autour d'un pôle intermédiaire et s'étendent de façon à embrasser le pôle intermédiaire et le pôle partiel de contrôle adj a- cent.
Différents modes d'exécution et d'application de générateurs se-
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lon leinveirtion sont décrits ci-après, à simple titre d'exemple, et avec ré- férence aux dessins schématiques annexés dans lesq1.1elsz la figure 1 schématise un induit d'un générateur électrique, mu- ni, dans le but de faciliter la compréhension des différentes, ,exécutions sui-
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vairte.s, de références aux autres figures des dessins.
La figure 2 est une représentation graphique des réactions de l'induitj1 notamment la puissance motrice magnétique des conducteurs de l'in- duite schématisés à la figure la
Les figures 3 4 et 5 sont.des représentations graphiques corres- pondant à celle de la figure 2, mais illustrant l'influence, due à l'applica- tion de bobines de compensation et de commutation.,
La figure 6 représente un induit et un diagramme de champ d'un
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générateur comportant des enroulements de champ selon l'invention, des por- tions des enroulements de champ de contrôle nécessaires étant écartées pour favoriser la clarté de l'illustration.
La figure 7 schématise le générateur selon la figure 6, mais re- présentant seulement les enroulements de contrôle, schématisés partiellement à la figure 6
La figure 8 est une représentation graphique des flux produits par lesdits enroulements.
Les figures 9 et 10 sont des vues correspondant à celles des fi- gures 7 et 8, mais illustrant une variante d'exécution des pôles de contrôle et enroulements, la figure 9-A représentant une courbe caractéristique d'une résistance non linéaire-incorporée dans le dispositif de la figure 9.
La figure 11 est une coupe axiale montrant encore une autre- va- riante d'exécution des pôles de contrôle et enroulements.
Les figures 12, 13 14 et 15 illustrent respectivement différents usages du générateur suivant les figures 6 et 7, ou la figure 9 ou 11.
La figure 16 est une représentation graphique de la tension en relation avec l'intensité, dans le générateur selon la figure 15.
Selon la figure 1, l'induit 1 présente un commutateur 2 et est
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entouré d'un stator comportant une paire de pôles de contrôle 2.".1 et une pai- re de pôles principaux 4,4Les pôles de contrôle sont disposés dans l'axe de contrôle C-C du générateur, et les pôles principaux sont disposés dans
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son axe principal M-LI. Les pôles de contrôle nord et sud assumés et les pô- les principaux nord et sud conséquents sont aussi indiqués par respectivement N et.9... Les conducteurs d'induit traversés par le courant comprennent deux bandes 6-7 sous respectivement les pôles principaux et les pôles de contrôle, chaque conducteur 6 étant connecté postérieurement à un conducteur 7 Les connections antérieures la des conducteurs 6 et 7 au commutateur déterminent le pas réduit de la bobine respective.
Les balais du commutateur dans l'axe principal et dans l'axe de contrôle sont indiqués par respectivement xl, x2
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et Ü, y2. Une bride de courGcireuitage 8 est illustrée dans le schéma comme reliant directement les balais de contrôle B'l-y2. Le circuit de charge ou le circuit sortant principal est, selon le schéma., connecté directement aux ba-
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lais principaux xl-x2.
Ce schéma est établi en sorte que, lorsque les pôles de contrôle sont magnétisés faiblement, une force electro-motrice est produite dans les
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conducteurs d' induit 1 et 61 sous les pôles de contrôle;, et, par cela, une tension réduite est produite à travers les balais yl- y2 de l'axe de contrôle.
Comme ces balais sont oourt-cireuités par la bride 8.$ un courant considérable traverse 1-'induit, entre les balais fl et v2.;, et tend à imprimer aux conduc- teurs et 61 des courants importants, et tend ainsi à imprimer aux conduc-
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teurs 6 et sous les pôles principaux des courants importants, ces conduc- teurs étant connectés postérieurement aux conducteurs 2 et 61
L'effet du courant important dans les conducteurs 1 et 61 est la
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production d'une réaction de l'induite magnétisant les pôles principaux mais les forces électro-motrices produites, dans les conducteurs 71 et 6 sous les pôles principaux,
par cette réaction de l'induit et les forces électro- motrices dans les conducteurs 1 et 61 susmentionnés s'ajoutent mutuellement dans le cas des conducteurs 6 et 7, et s'opposent mutuellement dans le cas
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des conducteurs 2-1 et 61o Dans l'exécution représentée, les forées électro- motrices dans les conducteurs 61 et li s'annulent mutuellement et ne laissent pas de courant dans ces enroulements, tandis que les courants dans les con- ducteurs ont coopéré à produire un courant plus élevé.
Le champ important,
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produit par le flux dans les pèles principaux 4;, provoque une tension éle-
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vée à travers les balais prin ipaim xl, x2 mais les courants dans les con- du;teurs 6 produisent 'on champ qui tend à contrarier et masquer les effets du flux faible initial aux pôles de contrôle.
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Des axes au milieu de l'axe de contrôle et de 13axe principal sont indiqués par respectivement J:("12 et I -I En se référant à la figure 2 correspondal1te? le trait pointillé 6a représente la puissance motrice magnétique de la bande de conducteurs 6 sous les ples pri.ncipau:x ±t et le trait plein 1â représente la puissance motrice magnétique de la bande de conducteurs 7 sous les pôles de contrôle 3 On remarquera comment la puissance motrice magnétique de la réaction de 1'in- duit, due au courant dans les conducteurs 6 surpasse et masque les flux fai-
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blets des pèles de contrôle et il apparaît donc que l'effet de masquage a été compensée ¯parat donc que l'effet masquage Il est évident que la puissance motrice magnétique résultant des
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effet-eg dus aux bandes de conducteurs .9.
et 1 comporte un pôle nord en 12 et un pôle sud en Il Les bandes restantes de conducteurs 61 et 7' de 1-'induit sont as- si.méesq pour faciliter la description ci-après, de ne porter du courant au moment considéré; dans ces conditions,? le courant de court-circuitage à tra- vers la bride équivaut le courant de charge ou principal 13 Bien entendu, à tout autre moment., où les conducteurs 61 et 71 portent du courant, la puis-
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sance motrice magnétique par encoche de 19:n.dtaâot change, sa valeur étant à soustraire de l'un des groupes de conducteurs 6,7 et à ajouter aux autres desdits groupes.
Ainsi par exemple.\! si la bande de conducteurs 61 correspon-
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dant au pôle de contrôle .21:I portent un courant de la même polarité mais ayant la moitié de la valeur du courant qui traverse la bande de conducteurs adj a- cente 7 la puissance motrice magnétique qui magnétise les pôles principaux
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!. aura 1 1/2 fois sa valeur précédente, la puissance motrice magnétique s' op- posant aux pôles de contrôle 3, aura lf2 de sa valeur précédente et les cou- rants de cour-circuitage et de charge en 8 et 1' respectivement sont alté- rés en concordance.
La figure 3 schématise 1-'effet de bobines de compensation appro- priées dans les conditions idéales théoriques,, obtenues lorsque les enroule- ments de compensation sont répartis sur les faces planes des pôles (et pas dans des encoches, comme fait dans la pratique).Le trait mince pointillé 13a de la figure 3 représente la puissance motrice magnétique,, due aux bobines
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de compensation appropriées dans le circuit de charge 1:2.$ c3est-à-dire une contre-puissance motrice magnétique, qui neutralise ou équilibre complètement la puissance motrice magnétique 6a qui surpasse et masque la puissance mo- trice magnétique faible des pênes de contrôle.
Le trait plein mince 8a re-
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présente la puissance motrice magnétioue, due aux bobines de compensation dans le court-circuit 8, cette puissance motrice magnétique équilibrant seu-
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lement partiellement la puissance motrice magnétique 1s!:, due au courant dans les conducteurs de l'induit 1" Evidemment,? le courant dans les conducteurs 1 ne doit être équilibré complètennnt, vu que c'est ce courant qui est respon- sable de la magnétisation des pôles principaux à,, Cependant, il est à no ter que les parties inclinées du trait 7a sont équilibrées complètement'par les parties inclinées correspondantes du trait 8a, les tronçons restants du trait 8a ayant une forme rectangulaire aux pôles principaux.
Dans la figure 4, les traits représentés correspondent à ceux de la figure 3, mais ils sont modifiés en sorte d'illustrer les effets de condi-
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tions pratiques. Comme représenté à la figure 4p les traits Sa et 2,3a des puissances motrices magnétiques., dues aux bobines de compensation présentent un profil en gradin, vu qu'en pratique, les bobines de compensation consis- tent eh des groupes de conducteurs,disposés en des encoches prévues dans les faces des pôles principaux et de contrôle.
Actuellement, les gradins ne sont plus si vivement rectangulaires, à cause de la perte de magnétisme aux extré-
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mités des encoches.
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Les tronçons inclinés de traits ba et la sont également.mod fiés, par le fait que les conducteurs 6 et 2 sont aussi placés dans des encoches,et tous les traits varientà cause de la plus grande perte ré- sultant de l'application d'encoches à extrémités réduites (comme décrit ci-après avec référence aux figures 6 et 7). Ces changements, résultant de considérations pratiques, n'affectent pas notoirement l'opération du géné- rateur,,
Dans la figure 5 le trait plein représente la puissance motrice magnétique résultante,
.après déduction des puissances motrices magnétiques de la puissance motrice magnétique totale du pôle principal, comme produi- te par les conducteurs 7 La portion Mn est la puissance motrice magnéti-
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que du p8le principal àâ,@et la portion Ms est la puissance motrice magné- - tique du pôleprineipal ¯4¯S, ces portions représentant donc la puissance mo- trice magnétique totale à 1-'axe principal M-M due aux conducteurs d'induit 7 et comportant la perte de puissance motrice magnétique, due à la réluc- tance de l'entrefer entre l'induit et chaque pôle, et à la saturation magné- tique des dents de l'induit.. Les pôles principaux mêmes sont magnétiquement insaturés.
Les figures 4 et 5 tiennent également compte de l' effet des pôles ' intermédiaires éventuels (comme décrits ci-après avec référence à la figure
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6) Dans la figure 4g les petites portions go et 13b au sommet des traits en gradin 8a et ],la représentent la puissance motrice magnétique requise par
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les pôles intermédiaires dans les axes intermédiaires I3, il et Il. Les por- tions 8b représentent la puissance motrice magnétique, créée par les bobines des pôles intermédiaires (décrits ci-après avec référence à la figure 6) dans
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le court-circuit 80 Les portions 13b représentent la puissance motrice magné- tique, créée par les bobines des pôles intermédiaires dans le circuit de char-
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ge 13,.
En concordance, les portions réduites 8b et Ib au fond des traits en gradin représentent les puissances motrices magnétiques, requises par les p8- les intermédiaires dans les axes intermédiaires I3 Tz et 11" Les portions à 13' notamment m et 8b annulent chaque autre, et celles à I1 le font éga- lement. Au contraire, les portions 13b et 8b à 11 et 12 renforcent chaque au- tre. Ces axes .11 et,12 sont aux pôles sud et nord maximum de la puissance motrice magnétique résultante, mentionnée ci-devant avec référence à la figure
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2. L' annulation complète susdite s'effectue seulement dans les conditions considérées, notamment au moment que le court-circuit et les courants de char- ge sont identiques.
Dans la figure 5, les portions In et Is du trait pointil- lé représentent la puissance motrice magnétique résultante du pôle intermé- diaire.
Il apparaît donc de la description ci-dessus avec référence aux figures 1 à 5, que si l'une applique un générateur tel qu'illustré schémati- quement par les traits des puissances motrices magnétiques de la figure 2 et si l'autre applique aux pôles principaux et de contrôle des enroulements de compensation ayant les caractéristiques de puissance motrice magnétique,
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représentées par les traits la et 1 lq, llune équilibre le flux, dû à la réac- tion de l'induit dans l'axe de contrôle C-0. en n' équilibrxnt que partielle- ment le flux dans l'axe principal !r&1, responsable de la magnétisation des pôles principaux 1 B Aïnsi tout flux, produit dans le champ de l'axe de con- trôle n'est pas masqué et reste libre à produire son effet.
En outre., afin de retirer l'effet maximum de tout flux pareil dans l'axe de contrôles les balais du commutateur dans l'axe de contrôle sont court-circuités par la bri- de de jonction 8 De plus, dans une machine à pôles intermédiaires, des en- roulements compensateurs peuvent avantageusement être appliqués 'aux pôles in- termédiaires afin d'obtenir un flux commutateur.
Dans la présente description, on a adopté la convention que le flux passant d'un pale de chaque axe à travers 1'induit, produit une tension à travers les balais disposés sur cet axe.
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Dans un générateur à enroulement d9i:o.d à pas total, la puis- sance motrice magnétique de réaction due aux courants de l'induit, est, comme COlli'J.U, zéro au- centre de chaque pl.e9 pour passer au maximum entre les pâles,, dans l'axe géométrique neutral.. r en appliquant l'enroulement. à pas réduit selon h in.renion9 la puissance motrice magnétique s'élève j,L,Bqu5à une certaine valeur au centre d'un pôle, reste constante sur une longueur en rapport avec le degré de réduction du pas et se réduit alors à zéro au centre du pèle 'suivant.
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La figure 6 schématise un exécution selon 1-linirention des bobi- nes de champ compensatrice5, interposées dans la bride tonrt-circuitée 8 et dans le circuit de charge 2 ,le pour atteindre les effets, illustrés schématj- quement aux figures 4 et 5. Lesdites bobines sont enroulées., non seulement sur les pôles principaux et les pâles de contrôle, mais également sur les pôles intermédiaires inclus dans cette réalisation. Des bobines de champ de contrôle (décrites ci-après) enroulées sur les pôles de contrôle;,, sont il- lustrées seulement en partie, dans le but de favoriser la compréhension de l'illustration..
En comparant la figure 6 à la figure 1 on remarquera que
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les conditions du courant dans les conducteurs d'induit 6, 61 et 71 sont les mêmes qu9à la figure lé Chaque pale de contrôle est divisé en trois pôles partiels /z" Ii:., àa Ces pôles partiels peuvent être obtenus par le défoncement, hors des'lamelles dont la structure de champ en fer est composée d-'encoches profondes pour le logement des différents enroulements, les pôles partiels étant constitués en effet par les dents saillantes bordant lesdites encoches.
Dans chaque ple une desdites dents peut être munie d'un enroulement- tel
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qu'elle constitue un pale partiel saturé magnétiqt1.ement et d'autres dents peuvent être garnies d'un enroulement tel quelles forment des pôles partiels insaturés magnétiquement. Dans 1 exemple de réalisation des figures 6 et 7 les pôles partiels extérieurs 9 a sont insaturés magnétiquement, et le pô- le partiel central 3b est très saturé, tandis que tous les pôles partiels principaux 4 sont complètement saturés. Dans ce but;, pour un usage normale les pôles principaux ne sont pas bobinés et ils reçoivent leur excitation de 1'induit, mais ils peuvent cependant comporter des enroulements y montés com- me sera décrit ci-après.
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Les balais Zlg y2 sont encore interconnectés par une bride de court-c-ircuitage 8. mais dans cette bride est interposée une série de bobines compensatrices La enroulées autour des pâles partiels extérieurs .2.â. Les bo- bines sont destinées a produire le flux de compensation pour équilibrer en partie la perte de puissance motrice magnétique à travers les faces des pôles de contrôle, due à. la bande de conducteurs 1 voisinant lesdites faces des
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pôles. Les balais xll, 2g sont encore connectés au circuit de charge 12..11 mais dans ledit circuit est interposée une série de bobines .compensatrices ill, chaque bobine étant enroulée autour d'un des pales de contrôle ,lâ, 2 a et s'étendant dgune quantité suffisante pour embrasser les pôles partiels exté- rieurs des pôles rrincipaux.
Les bobines lli s'étendent donc sur environ le diamètre, cest-a-dire l'axe Mai de l'induit et couvrent la bande de conduc- teurs d"indïrl:t;, .9. sous les 'faces des pôles principaux. Dans un générateur à deux pôles. chaque enroulement de compensation 1lS: est donc disposé autour de l'induit, de l'un côté, ju-squ-9au coté opposé, les côtés opposés de chaque bobine à enroulement compensateur étant placés dans les encoches des pôles principaux nord et sud et les deux autres côtés de ladite bobine chevauchant
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l'induit, de pèle principal à pôle principal.
Ces bobines ;L2,a servent à pro- duire le flux de compensation équilibrant totalement la puissance motrice magnétique transversale,, due à la bande de conducteurs 6 dont la puissance motrice magnétique non équilibrée dérangerait et masquerait la. puissance mo- trice magnétique faible des pôles centraux.
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Les puissances motrices magnétiqlaes, dues aux bobines la et 1 a sont indiquées par les mêmes références 8a et 3a aux figures 3 et 1i.9 Leapplicatioii des bobines de champ de compensation 1 ¯a dans le circuit de charge ¯U et des bobines de champ de compensation La dans la bride de eourtv-cirauitege 8 donne les effets suivants-. Tout flux dans le champ de
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l'axe de contr8le m-9 est pas masqué par la réaction de 1-'induit.
L'effet ma- ximun de chaque flux dans le champ de l'axe de contrôle est obtenu de 19 a.c tion de court-cireultage, la résistance au courant dans le circuit conte- nant les conducteurs d'induit qui tendent à magnétiser les pales principaux à minimiser. Donc., si quelque puissance motrice magnétique réduite est impri-
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mée à 1-'axe ,0-Oj, l'effet résultant est la production d'un courant considéra- ble dans 1?bÉnit, entre les balais court-circuités ie . y¯20 lesquels, pen- dant la rotation, magnétisent le champ de 13 axe principal.
L'induit, tournant dans ce champ., produit un accroissement sup-
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plémentaire de la puissance aux balais de charge :x2. Cette puissance est communiquée au générateur à travers l'arbre de 1-'induit., et seul le flux de 1-'axe de contrôle contrôle la fourniture de puissance aux bornes du généra- eur
Dans l'exécution, schématisée par la figure 6, les pôles inter-
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médiaires sont disposés sur les axes intermédiaires I I - I et 1 .
Chaque pèle intermédiaire est muni d'enroulements de champ auxiliaires,, notamment deux bobines de commutation 8b et 2b,, Les bobines 8b sont interposées dans la bride de court-circui tage.\! en série avec les bobines sua, dont chacune est enroulée,, non seulement autour d'un pèle partiel extérieur 3a mais éga- lement autour du p8le intermédiaire adj acent 2,6 Les bobines 7.b sont inter- posées dans le circuit de charge 12..\1 en série avec les bobines lâa. lesquel- les embrassent non seulement les pôles partiels extérieurs voisinant l'un ou l'autre des pôles principaux opposés, mais également les pôles intermé- diaires et de contrôle, sans embrasser individuellement un des pôles partiels principaux ou pôles intermédiaires.
Les enroulements 13b du circuit de char- ge servent à produire le flux de commutation pour le courant aux balais xl- x2 de 1-'axe principal. Les enroulements de court-circuitage 8b sur les pôles
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intermédiaires fournissent un flux de commutation pour le courant dans l' ar- mature, produisant la puissance motrice magnétique pour magnétiser les pôles principaux, c' es-à.dire8 ils assistent la commutation aux balais yl. sa as- sociés aux pales de contrôle.
L' extension de chacun desdits enroulements
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lob¯ pour 'embrasser un pale intermédiaire et le pôle partiel de contrôle adja- cent a pour but de compenser la fuite de puissance motrice magnétique, due à la bande de conducteurs 7 disposée sous les pôles de contrôle et portant le courant de charge., notamment le courant de magnétisation pour les pôles principaux. Cette fuite de puissance motrice magnétique produit son effet à travers la face des pôles de contrôleet le flux y résultant contrarie l'ac- tion des pôles de contrôle. Ladite puissance motrice magnétique peut être éliminée complètement par des enroulements répartis de façon appropriée, in- cluant deux des pôles intermédiaires.
Les puissances motrices magnétiques,.
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dues aux bobines in. et 13b sont indiquées par les mêmes références 8b et ID à la figure 4.
Les bobines de compensation 13 ne doivent pas s'étendre aussi loin que les pôles partiels principaux .4. quoiqu'elles peuvent s'étendre sur l'espace interpolaire si des pôles intermédiaires sont appliqués ou non. Les pales partiels et les pèles intermédiaires forment une série circulaire com- plète de projections polaires., élargies à leurs extrémités radiales intérieu- rose et constituant ai nsi les encoches pour les bobines de champ.. présentait,
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des bouts rétrécis au travers des faces des pôles" . Si le générateur ne comporte pas de pôles intermédiaires, les bo-
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bines de comuutation 8b et 13b ne sont pas enroulées.
Dans le but de donner aux bobines de compensation la et 1 a le même support mécanique,, que elles dé- rivent des p8les intermédiaires, des proj ections de matière non-magnétique peuvent être prévues dans la carcasse du stator, en substitution des pôles
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intermédiaires montrés à la figure 6. Les enroulements compensateurs 1lia sont conçus en sorte que la puissance motrice magnétique desdits enroulements équi- libre complètement la puissance motrice magnétique de la partie de l'enroule-
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ment d-induit, portant le courant de charge et étant responsable pour le champ transversal., entravant autrement Inaction des pôles intermédiaires.
Cet équilibrage ou cette neutralisation est possible par ce que la bande de
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actifs 6 de 11 enrôule..m.ent d' ind11.it, portant le courant de char- ge à. tout moment, Si.'! étend s'or' plus ou moins la m$me largeur (notamment un pas d9appro-xîma+,ive,-Qent 90 degrés électriques) que la face rainurée du pôle- principale et est disposée sous ladite face.
La construction, schématisée a la figure 6 comporte également des bobines de champ, connectées à un circuit de contrôle extérieur, dont les bornes sont indiquées par 29 et les bobines par respectivement 9a et 2f!o Les bobines 9a et 9b sont seulement représentées en partie à la figure 6
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mais elles sont représentées complètement à la figure 7 laquelle, a spécia-
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lement trait auxc1its bobines de contrôle.
Les flux produits par ces bobines sont schématisés à la figure 8, en relation avec le courant du circuit de t '"'J de "......, .
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contrôle. de zéro un maximum pratique,
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Comme le représente la figure 9 les bobines de contrôle sont en- roulées sur les trois pèles partiels 9 b et o Les bobines 9a envelop-
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pent les parties de pelé de contrôle extérieures magnétiquement insaturées
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±n, et les bobines 2Q enveloppent la partie de pèle centrale magnétiquement saturée .lb6
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Afin de favoriser la. bonne compréhension de 1?exposé suivant, la
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partie de pâle saturée 2b de ehaque pôle de contrôle est dénommée le n pôle d'abu-en.eng8 la bobine 212 qui le magnétise est dénommée la "bobine d9ab-. tementil;
les pôles partiels extérieurs insaturés sont dénommés les "pôles
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de contrôle partiels'* et les bobines y montées sont dénommées les "bobines
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de contrôle"., Le pô'1 e dabutement peut être magnétisé jusqu'à toute valeur con- venable cependant qu'en général le point à:'équilibre, indiqué par 1: à la figure 89 comme décrit Gi=apres,9 sera situé bien au delà du coude de la courbe de saturation magnétique 9bg pour la matière employée pour l'exécu- ton du pale dabutemento Le pôle d'abutement ± présente, dans une machine normale, une
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section considérablement inférieure à la section totale des deux pôles de
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contrôle partiels 9a.
Les bobines .2± sur le pâle d' abuement ',b ont une gran- de puissance motrice magnétique, en sorte que la courbe de magnétisation 2Q
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monte rapidement comme le courant du circuit de contrôle s'élève de zéro, mais se redresse vivement lorsque le pelé atteint la saturation magnétique.
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D'autre part, la courbe de magnétisation des bobines 2a sur les pôles de
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contrôle partiels insaturés, lesquels ont, comme dit ci-devant, une plus grande section et une puissance motrice magnétique plus réduite, monte moins
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fortement (voir figure 8). a 1'effet est augmenté en rendant 1 entrefer ¯x sous les pelés de contrôle partiels 3¯a.y plus grand que 19 eiî. reer 2z sous le pèle d'abu--bement bg ce dont résulte que la partie inférieure du trait 25!:
est plus droite que celle du trait 2Q atteint une hauteur plus grande que .2l2 à la satiirat-ion, et coupe conséquemment le trait 2b au point P, le point d2Jéquilibrageo Le circuit 9 contrôlant 19 opération du générateur, comporte des bobines 2s et .2l2 y connectées en série les bobines a étant enroulées oppo- sément aux bobines gb (voir figure 7)p en sorte que les actions respectives des bobines 2s et 5lQ dans 1%induit s'opposent l'une à l'autreo Il en résulte que la qualité soit ce du Gourant ou de la tension, à contrôler dans, ou par le circuit de charge 11.9 élève le courant dans le circuit de contrôle 2.
jusqu'à ce que la valeur représentée par le point à'équilibrage P¯ des deux traits l'a et 212 est atteinte après quoi chaque déviation de cette qualité dans le circuit 9 crée mie variation du flux entre les pôles partiels a et le pôle d'abatement 2b,, comme représenté par le trait et le trait 9¯b.,
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avec un changement important et immédiat de la tension ou du courant dans le circuit de charge,,
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Effectivement, le trait de magnétisation 9b se rapproche de celui des parties de fer du pôles d$abutement 9b pour des courants d'excitation nor- nanz, tandis que le trait à se rapproche de celui de chaque entre9er ±z pour des courants d'exaitation normauxo
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Par la plus grande section des pales de contrôle partiels 3a,
il faut cependant une puissance motrice magnétique importante pour les saturer
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magnéticiuement. et, en concordance, la partie inférieure du trait 2â est droite ou approximativement droite, jusqu'au point où elle croise le trait
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±% de la bobine d'aboiement. Les pôles, bobines et entrefers sous les pênes, sont conçus en sorte que le trait 9a du courant excitant le flux des pôles de contrôle partiels, coupe le trait correspondant 9b du pôle d'abutement
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en un pointu situé un peu au delà du coude de la courbe d'aboiement.
Ce point est dénommé le point d'éq1.1ilibre, vu que c'est à ce point que le flux., entrant dans l'induit et provenant du pôle d'abutement partiel 3b. est équin libré par le flux, extrait de l'induit par les pôles de contrôle partiels 9a,et aucune tension est générée dans l'induit pour diriger un courant à
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travers les balais de court-cireuitage 1 ;y6" d'où il résulte qu'il n'y a pas d'excitation des pâles principaux 4 La position active sur les traits est telleque le courant d'excitation a une valeur exactement si rappro- chée du point d'équilibre, que le flux disponible pour produire une ten- sion suffisante dans la partie court-circuitée de l'induits suffit pour créer la puissance motrice magnétique, requise pour l'excitation des pôles principaux.
Les parties en fer magnétisées du générateur selon l'invention sont lamellées pour obtenir une action énergique, et en général., pour obte-
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nir un rendement maximal les parties en fer, sauf des pôles d9 abutement 9b, sont traitées à des valeurs inférieures au coude de la courbe de satura- tion du fer, quoique la saturation peut être appliquée pour modifier les caractéristiques de la machine.,
Nonobstant que toute combinaison convenable de bobines sur les différents pôles peut être adaptée et connectée de toute fagon appropriée à l'usage envisagé, la disposition préférée en consiste de connecter la bo- bine d'abutement et la ou les bobines de contrôle en série (voir figure 7)., ce qui a comme résultat de réduire l'effet de transmission sur le contrôle, créé lorsqu'une charge est connectée ou non.
Gomme les bobines de contrôle
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et d'abutement 9a et 9b sont excitées par lemsme circuit l'induction mutuel- le entre elles est exclue, et ainsi les changements rapides de la charge ne causent pas d'oscillations.
Un générateur électrique suivant les figures 6 et 7 peut être ap-
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pliqué à des usages variabl-es, comme il sera décrit ci-après.
La méthode de contrôle du circuit de charge.\) concernant sa ten- sion ou son courant, à l'aide du circuit de contrôle a appliqué aux pôles partiels dont se compose le pôle de contr8le 2 peut être considérée comme une "méthode magnétique" de contrôle. On peut la remplacer par une "méthode électrique" de contr8leg comme il sera décrit à titre d'exemple avec réfé- rence aux figures 9 et 10, La forme d'exécution du générateur représenté va la figure 9 peut être similaire à celle de la figure 6. retenue seulement concernant le circuit de contrôle 9 les pôles de contrôle et l'enroulement des bobines de champ de contrôle dans le circuit de contrôle.
Gomme le sché-
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matise la figure 9, deux bobines de champ 2la et 12a sont enroulées sur chaque p8le de contrôle 9 toutes ces bobines étant connectées en série dans le circuit de contrôle 9. Sur chaque pôle de contrôle la bobine lia est en- roulée opposément à la bobine associée l2a, et la bobine lla présente plus de spires que la bobine 12a. Les liens électriques entre les bobines lia et 12a et le circuit 9 sont indiqués par respectivement 11 et 2a Une résistan- ce dénommée non linéaire 10 est connectée en parallèle sur les bobines en série 11a des deux pales de contrôle.
Cette résistance peut être réalisée,, de la façon connue, en une matière céramique de carbide de silicium donnant une courbe de tension-courant caractéristique comme représentée à la figure 9A- L'effet d'une telle résistance en consiste que sa résistance diminue lorsque la tension s'élève.
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Dans la figure l9 les traits lla et 12a représentent les puissan- ces motrices magnétiques., dues aux bobines respectivement lla et 12a par rap- port à la tension, et P indique le point d'équilibre d'intersection des traits.
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Les bobines 11a disposées en parallèle avec la résistance 10 donnent une cour-
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be magnétique caractéristique lia quelque peu similaire à la courbe 2b à la figure 8. quoique il faut remarquer 9 quni la figure 10 les ordonnées sont des puissances motrices magnétiques9 et les abscisses sont des tensions, tandis qu'à la figure 8 les ordonnées sont des flux, et les abscisses sont des cou-
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rants. La courbe caractéristique des bobines 12a' en série avec la résistance 10 est représentée par la courbe 12a.
Les bobines Ha agissent comme un abatte- ment, et les bobines 12a comme bobines de contrôle d"exactement la même maniè- re que les bobines respectivement 2:Q et à la figure 7e La résistance 10 sert à dériver des bobines d'abztment Ila une proportion du courant dans le circuit de contrôle 9g cette proportion augmentant comme la tension du cir- cuit de sontrBle accroît.
Dans la forme d2>exécution de pèles de contr8le, schématisée aux figures 6, 7 et 9e chaque pôle est divisé en une pluralité de pôles partiels, consistant par exemple en deux pâles partiels de contrôle extérieurs ±à, et un ptle partiel d'abatenent :lit y interposé. D'autres dispositions des pôles peuvent être appliquées, et dans le cas de pôles partiels, ils ne doivent pas être espacés angulairemest autour.de l'axe de 1 nda- ils peuvent être dis- posés longitudinalement de 1?axe, A titre d'exemple la figure 11 montre en coupe axiale une disposition d'un champ de circuit de contrôle, dans laquelle chaque pale de contrôle est divisé longitudinalement en;
Un pôle partiel de contrôle à section grande unique 3a dont la face est écartée plus que la quan-
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tité moyenne de 15'induit 12> et comportant une bobine 9a à comparativement un peu de spires.; un pelé d abu e.n.en à section réduite unique ,3b dont la face est écartée moins que la quantité moyenne de 1-'induit 11, et comportant une
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bobine .2:t! à comparativement beaucoup de spires.
Comme dans la forme d'exécu- tion selon les figures 6 et 79 les bobines 9a et ±% sont toutes connectées en série dans le circuit de contrôle 9
Les générateurs décrits ci-dessus avec référence aux figures 6
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et ?9 figures 9 -et il sont,\) chacun,\) appropriés à des usages différents? et des exemples de ces usages sont illustrés aux figures 12 à 16. Dans chacune des figures 12 à 15 est représenté un générateur à induit 1 une bride de
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court-cirouitage 8, 9 un circuit de contrôle .2&1 et un circuit de charge 13.
Pour rendre la représentation plus simples les enroulements compensateurs
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¯Sa et 2-a et les enroulements commutateurs 8b et m sont écartés. Dans cha- que case les enroulements .1ls!: sont pratiquement p é.s4 et un des enroule- ments gaz Sb et 1211 peut être appliquée si désiré. De plus, les enroulements de contrôle 2.s et b peuvent chacun être du type d'abatement magnétique ou du type appliquant une résistance non linéaire.
Dans ce bute le générateur montré dans chacune des figures 12 à 15 est destiné à représenter d'une ma- niera conventionnelle une des formes de réalisation décrites avec référence aux figures 6 et 7 figure 9 et figure 11
Selon la figure 12 le générateur 1 est combiné avec un généra-
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teur plus grand Jill pour en constituer lJ1excitateuro Il est assumé que le en- traîneur primaire du générateur principal 15 est liable à des variations de toute vitesse (comme par exemple dans le cas d'un générateur commandé par une turbine hydraulique ou une roue pelton),
et les bobines de contrôle et
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d'abatement ga et 9b sont connectées entre les bornes 16 du générateur prin- cipal. L induit jg de 1-'excîtate-ar est connecté en sorte d9 allmenex9 par son circuit de charge., le champ là du générateur principale LJ1 arrangement est tel que-,si la tension du générateur principal dévie légèrement de sa valeur- moyenne, à cause d'un changement quelconque par exemple de vitesse, 'de char-
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ge ou de chaaifage9 le courant traversant le circuit de contrôle 3. change de façon correspondante.
Pour cette raison,, 15excîtateur selon 1?invention est déséquilibré entre les bobines 9a et 9b d'où s'ensuit que 1-'excitateur agit pour corriger cette divergence de la tension par une injection de puis- sance dans le circuit de champ 13-14 du générateur, de maintes fois la puis- sance fournie au circuit de contrôle 9 par la divergence originale.
L'ac- tion du générateur selon 1?invention comme un excitateur en consiste donc de maintenir la tension finale du générateur principal 15'rigoureusement con- stante Le champ du générateur 15 agit en des points légèrement plus bas sur
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les traits (figure 8) que le point P,en sorte de générer dans le circuit de charge 13 une tension suffisante pour réaliser l'excitation correcte du champ 14 Toute déviation de la tension sur les balais du générateur 15 sous contra- le, entraînera une modification considérablement agrandie du courant dans la
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bride eourt-eix@tée 8, et une modification agrandie correspondante du cou- rant de charge fourni au champ 14
Le générateur suivant l'invention peut également être employé comme excitateur pour moteurs synchrones à courant alternatif,
contrôlant par
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exemple le débit d'un alteinateur, prenant un courant redressé des bornes de 1' alternateur (ou du circuit principal) et fournissant ce courant aux enrou- lements de contrôle de 1-'excitateur.
La figure 13 schématise, à titre d'exemple, le générateur 1: se- lon 1'invention, combiné avec un alternateur triphasé 16 Le circuit de con-
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tôle 9. est connecté au débit J1 de 1-'alternateur, via des redresseurs 18, en sorte que les bobines 9a et9b reçoivent du courant continu.
La figure 14 représente une autre application du générateur, ob- j et de la présente invention, employé notamment comme générateur à contrôle automatique. On remarque que les enroulements de contrôle connectés en série
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.2â, .2Q sont disposés en dérivation sur les bornes de débit 1 du générateur selon l'invention, ce dernier fournissant une tension constante pour une gamme très étendue de vitesses.
On peut obtenir un générateur présentant une courbe caractéristi- que variable en disposant les enroulements de contrôle 9a les enroulements
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d'abutement 9b. et les enroulements de compensation 12g en série avec le cir- cuit de charge 13 et en disposant un autre groupe d'enroulements de contrôle
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et d'enroulements dl'abutement en série avec un autre groupe opposé mais mis en dérivation sur le circuit de débit 13 Une telle disposition est schémati- sée à la figure 15, en ce qui concerne seulement les enroulements connectés en
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série 9a. 9by placés en dérivation sur le circuit de charge 11 et les enroule- ments de contrôle 9c et enroulements d abutement d connectés en série l'un.
avec l'autre et également avec le circuit de charge Ma Ces bobines de col- trôle .2â, 9b. ,9c et 9d produisent un débit à travers le circuit de charge dont les caractéristiques variables sont indiquées par 19,f figure 16. Dans cette figure.. on remarque que, lorsque le courant de charge augmente, la ten- sion finale diminue linéairement. Le profil du trait des caractéristiques variables peut être modifié en variante l'énergie des enroulements de con-
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trôle et da abttem.ent en variant les longueurs radiales et les profils des différents entrefers, en variant les bobines connectées dans la dérivation et dans le circuit en série, en variant la résistance d'un régulateur de dé- rivation dans le circuit de dérivation,
en utilisant une résistance variable pour modifier le courant derrière certaines ou toutes les bobines dans le circuit en série,ou en employant des bobines en dérivation ou en série.}} en- roulées sur les pôles principaux.
On a déjà préconisé de munir une machine électro-dynamique com- portant un stator et un rotor muni d'un- commutateur, d'un. groupe de balais
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primaires coï:lrt-cirouités1 et d'un groupe de balais secondaires déplacés électriquement des balais primaires, capables d'établir respectivement un cir- cuit primaire et secondaire à travers le rotor, d'un enroulement de champ ex- cité séparément pour contrôler le circuit secondaire et d'un enroulement d'ex- citation dé champ connecté en série avec le circuit secondaire ou de charge pour produire une composante de flux, responsable du courant électrique, dans ledit circuit secondaire., le long de substantiellement le même axe,,
et en op- position avec le flux de réaction de 1-'induit du courant dans le circuit se- condaire, pour neutraliser substantiellement ou compenser pour la réaction d'induit normales produite par le courant de charge dans le circuit secondai- re, et neutralisant ainsi le raccordement de retour magnétique du courant électrique dans le circuit secondaire de 1-'élément rotatif avec le circuit primaire.
L'enroulement d'induit était du type conventionnel à courant conti- nu et présentait un pas complet, la disposition étant telle que les conduc- teurs de l'induit constituant chaque bobine étaient influencés par les flux dans les deux sections ou pièces formant chaque pôle.
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1.
- Générateur électro=dynam.ique caractérisé en ce qu-111 compor- te des pôles principaux disposés sur un axe principale des pôles de contrôle disposés sur un axe de contrôle transversale un induit dont les conducteurs sont formés par un enroulement à pas réduite des balais de commutation des pô- les principaux connectés au circuit de charge, des balais de commutation des pôles de contrôle interconnectés par une bride de court-cireuitage., et des bo- bines de champ de compensation réparties sur les pèles principaux,
lesdites bo- bines s'étendant de pèle principal à pôle principal en sorte de disposer les conducteurs d'induit sous les pèles principaux de façon à équilibrer la puis-
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sauce motrice magnétique transversale" due auxditi conducteurs d'induit à pas réduite et à prévenir 1':' interférence par cette puissance motrice magnétique avec 1-'opération desdits pèles de contrôle.
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20 - Générateur électro"dynamique selon la revendication 1. carac- térisé en ce qu'il comporte des bobines de champ de compensation additionnel- les connectées dans ladite bride de cou....'r't,...circruitagez et réparties sur les- dits pôles pour équilibrer la perte de puissance motrice magnétique des conduc-
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teurs d'induit sous les pâles de contrôle, tendant à produire transversalement aux pôles de contrôle une perte de flux qui interfère avec l'opération des pô- les de contrôle.,
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3.
- Générateur éleetro-dynamique selon la revendication 2 carac- térisé en ce qu'il comporte des pèles intermédiaires entre les axes principaux et de contrôlez monts chacun avec deux bobines de commutation, une desdites bo- bines étant connectée dans le circuit de charge du générateur et l'autre des- dites bobines étant connectée en série avec lesdites bobines de champ de com-
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pensation additionnelles dans ladite bride de couJtt-6jlrc.uitages 4e - Générateur électrc>-dynamique selon la revendication le 2 ou 3caractérisé en ce qu'il comporte un circuit de-centrale et deux groupes de bobines de champ connectées en série dans ledit circuit de contrôle un des- dits groupes de ,
bobines étant enroulé sur des parties magnétiquement saturées desdits pelés de contrôle, et liante desdits groupes étant enroulé sur des par-
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ties magnétiquem.ent non saturées desdits pelés de contrôle lesdits deux grou- pes de bobines de champ agissant sur l'induit 1'un en opposition avec l'autre afin de contrôler le circuit de charge.
5- Générateur électro-dynamique selon la revendication 1, 2 ou
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3, caractérisé en ce qu' il comporte également un circuit de contrôle deux groupes de bobines de champ 00nnectées en série dans ledit circuit de contrôle;, une bobine de chaque groupe susdit étant enroulée sur chaque pèle de contrôle;
,, et une résistance non linéaire connectée en parallèle avec un desdits groupes de bobines pour en modifier le courant jusqu'à une valeur qui augmente avec
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1" accroissement de la tension dans le circuit de contrôle'. lesdits groupes de bobines de champ opérant opposément 1-'un envers l'autre, et ladite résistance coopérant avec elles.à contrôler le circuit de charge 6.
- Générateur électro.-dynamique, caractérisé en ce qu'il comporte
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une paire de pôles de contrôle, une paire de p6les principanx, lesdits pênes de contrôle et principaux étant disposés respectivement sur des axes qui se
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L?objet de l'inirention se distingue de la proposition si-dès susp en ce que son enroulement à pas réduit est influencé par le flux de seulement une section de chaque p81e, GJ1esiF>à-dire lorsque chaque conducteur d'induit .9.
(figure 1) est influence de la section sud des pôles principaux ¯4, 1-'autre conducteur '1 de la marne bobine d3induit est libre d9infl-aence de la section nord. Par cette dispositiol1.j) ,l"invention permet de réaliser en quelque sorte la combinaison., en -un générateur, des effets de deux générateurs opérés indé- pendamment, dont les axes des balais forment mutuellement un angle droit, la disposition étant telle que les pâles du générateur primaire sont excités par le générateur secondaire, et que la réaction de 1,2'induit du secondaire
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est compensée en sorte de ne pas interférer avec 19 opéa on de l'excitation.
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croisent approximativement perpendiculairement et chacun de tous les pôles sus- dits étant divisé en un certain nombre de pôles partiels$ un enduit.muni de conducteurs coopérant avec lesdits pôles, lesdits conducteurs étant formes comme enroulement à pas réduit., des paires de balais commutateurs associés avec respectivement lesdits pèles de contrôle et pâles principaux, un circuit de charge connecté à ladite paire de balais des pôles principaux,, une bride de
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eourt-aireuitage connectée entre ladite paire de balais des ples de contrôle, des bobines de champ de compensation connectées en série dans ledit circuit de contrôle,
chacune desdites bobines étant enroulée 'autour d'un pelé partiel d' un pôle principal et du pôle partiel extérieur le plus rapproché de l'autre pôle principal en sorte d'embrasser également le pôle de contrôle intermédiai-
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re et de s'étendre d-approddmativemnt un diamètre dudit induit et des bobi- nes de champ de compensation connectées dans ladite bride de court-circuitage, lesditesbobines citées en dernier lieu étant enroulées autour de pôles par- tiels desdits pôles de contrôle.
7- Générateur électro-dynamique selon la revendication 6,carac- térisé en ce que chaque pôle principal comporte trois pâles partiels espacés
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eiraonflérentiellment, chacune desdites bobines de compensation, connectée dans le circuit de charge étant enroulée d'un pale partiel principal extérieur au pôle partiel principal opposé le plus rapprochée en embrassant les deux desdits pôles partiels principaux, sans embrasser chaque pôle individuelle- ment.
8 Générateur électro-dynamique selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que chaque pale de contrôle comprend trois pôles partiels
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de contrôle espacés circonféreutiellement., chaque:;81e partiel de contrôle e- térieur étant enroulé avec une desdites bobines de compensation dans la bride de court-circuitage.
9e - Générateur électro-dynamique selon la revendication 6, 7 ou 8,caractérisé en ce qu'il comporte des pôles intermédiaires disposés entre les pâles principaux et de contrôle adjacents, chacune des bobines de compen- sation connectées dans le circuit de charge est enroulée autour d'un pôle in- termédiaire et le pôle partiel principal adjacente en s'étendant ainsi dudit
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pôle partiel au pale partiel principal. opposé en sorte d9 embrasser les deux pâles partiels intermédiaires et le pâle de contrôle intermédiaire, chacune des bobines de compensation, connectées dans la bride de court-circuitage étant enroulée autour d'un pâle intermédiaire et du pelé partiel de contrôle adjacent.
10. - Générateur électro-dynamique selon la revendication 1 ou 6, . caractérisé en ce qu'il comporte également un circuit de contrôle, une plura-
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lité de pâles partiels constituant chacun desdits pèles de contrc3le$ un des- dits pôles partiels étant magnétiquement saturé, et à chacun desdits pôles partiels qui est magnétiquement 5.nsa aré la section transversale -polaire in- saturée étant plus grande que la section transversale polaire saturée, en sor- te que tous les deux ont approximativement le,même flux magnétique, des en- roulements de magnétisation étant connectés en série dans ledit circuit de contrôle certains desdits enroulements embrassant les pâles partiels insatu- rés,
et les autres desdits enroulements embrassant les pôles partiels saturés étant enroulés en sorte d'agir sur 1-*induit en opposition susdits pôles, les- dits pales partiels saturés étant plus rapprochés de l'induit que lesdits pô- les partiels insaturés$ de .façon à laisser un entrefer plus réduit. ' il.
- Générateur électro-dynamique selon la revendication 1 ou 6,
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comportant également un circuit de contrêile9 une pluralité de pôles partiels constituant chacun desdits pâles de contr8le, deux circuits connectés en sé- rie à travers le circuit de contrôle, le premier desdits circuits comportant
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des bobines enroulées autour des pèles de contrôle, le second desdits circuits comportant également des bobines enroulées autour des pôles de contrôle mais présentant un plus grand nombre de spires que les - et opposément aux - bobi- nes citées en premier lieu,, et une résistance non linéaire connectée en paral- lèle avec le second circuit pour en dériver une.
proportion variable du cou- rant du circuit de contrôle.
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12 - Génératevr électra=d;}'TI.am:iqu6 caraetérlsé en ce qu'il com- porte des condl1Gteurs d'induit formés comme un enroulement à pas réduite un groupe de pèles principaux, 'un groupe de p8les de contrôle y interposée un groupe de pôles inter.m.édiaires,9 un entre chaque deux pôles principaux et de contrôle adjacents, des groupes de balais de commutateur associés avec res- pectivement lesdits pôles principaux et lesdits pèles de contrôle, un cir- cuit de charge GO!U1ecté aiaài-1 groupe de balais du pôle principal une bride de court-eircuitage connectée à travers ledit groupe de balais du pôle de contr8le.t des bobines de champ de compensation et des bobines de commuta- tion toutes connectées en série dans ledit circuit de charges lesdites bo- bines de compensation étant enroulées de chaque pèle principal au pôle prin- cipal opposé,
en sorte dembrasser le pâle de centrale et d'équilibrer ain-
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si la réaction d'induit entre les p8les de e-ontr8le, lesdites bobines de champ de compensation étant enrobées autour d'un pôle principal et d'un pôle intermédiaire adjacent, les bobines de champ de compensation et les bo- bines de commutation étant toutes connectées en série dans ladite bride de
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ourcarcuitage9 chaque pôle de contrôle'et le pôle intermédiaire adjacent étant entourés par une des bobines de champ et de commutation citées en der- nier lieu, lesdites bobines de champ citées dernièrement servant à produire la réaction d'induit,
nécessaire à magnétiser les pôles principaux et toutes lesdites bobines des pôles intermédiaires favorisant l'opération de commu- tation.
13- Générateur électro-dynamique selon la revendication 1 ca- ractérisé en ce qu'il comporte également un circuit de contrôle et deux grou- pes de bobines connectées en séries dans ledit circuit de contrôle et agis- sant sur 1'induit opposément l'un par rapport à l'autre, un desdits groupes étant enroulé sur des tronçons magnétiquement saturés desdits pôles de con- trôle et l'autre - desdits groupes étant enroulé - sur des trongons magnéti- quement insaturés desdits pèles de contrôle, lesdits groupes de bobines ci- tés en dernier lieu servant à contrôler le circuit de charge.
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,.a Générateur électro-dynamique selon la revendication I29 ca- ractérisé en ce qu'il comporte également un circuit de contrôlée, deux groupes de bobines de champ connectées en série dans ledit circuit de contrôle, une bobine de chacun desdits groupes étant enroulée sur chaque pôle de contrôle, et une résistance non linéaire connectée en parallèle avec un desdits grou- pes de bobines pour en dériver du courant d'une valeur augmentant avec 1'élé vation de la tension dans le circuit de contrôle, lesdits groupes de bobines de champ agissant opposément l'un par rapport à l'autre, et ladite résistan- ce coopérant avec elles pour contrôler le circuit de charge.
15. Générateur électro-dynamique comportant un circuit de con-
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trôle selon rune et,/ou 1-'autre des revendications 4.5e 1f8 11 U et 24, ca- ractérisé en ce qu'il est combiné avec un générateur plus grand comportant un enroulement de champ, envers lequel le premier générateur agit comme exci- tateur, ledit enroulement de champ étant connecté dans le circuit de charge dudit excitateur et les bobines connectées en série opposées du circuit de contrôle étant connectées au circuit de débit dudit générateur plus grand., en sorte de contrôler ledit circuit de débit.
16.- Générateur électro-dynamique selon hune et/ou l'autre des
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revendications 4p 5, 10 11, 13 et 14, caractérisé en ce que le circuit de contrôle et les bobines de champ sont connectés à travers le circuit de charge dans le but de donner au générateur des caractéristiques de contrôle auto-- amtique
17,, - Générateur électro-.dynamique selon l'une et/ou l'autre des
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revendications 4? 5,, 10, ll, 13 et 14z caractérisé en ce que les enroulements de champ connectés en série opposés (par exemple -,a9 2,Q) sont disposés en dé- rivation à travers le circuit de charge, des enroulement:;
de contrôle (par ex- emple c) et d-abutement (par eemp3e d étant en outre connectés en série avec - et opposément l'un par rapport à - l'autre et avec le circuit de char- ge, en donnant ainsi au générateur un débit à caractéristiques variables.
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18. - Générateur électro-dynamique substantiellement tel que dé- crit ci-dessus avec référence aux figures 1 à 8 ou figures 9 et 10 ou fi- gure 11 ou figure 14 ou figures 15 et 16 des dessins annexés.
19- Générateur électro-dynamique utilisé en combinaison avec un générateur plus grand, comme excitateur, substantiellement tel que dé- crit ci-dessus avec référence à la figure 12 ou 13 des dessins annexés. en annexe 5 dessins.
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IMPROVEMENTS TO ELECTRIC GENERATORS
The invention relates to electric generators, applicable in cases where it is desired to produce considerable control powers on the basis of reduced unbalanced effects prevailing in the system to be controlled.
Application examples of such a generator are: a fast acting exciter for a generator or motor, giving an immediate and strong injection of corrective power into the field winding of the main machine when its main circuit receives a change of voltage or comparatively low intensity; a constant voltage generator with variable speed; a generator producing a constant current and a variable voltage; a generator with variable characteristics which can be adapted so as to provide variable characteristics of variable types.
A generator according to the invention can be applied to these uses as well as to other uses by varying the type of field winding (derivation - series - separate excitation - combinations of these types - and of other combinations described below); or by varying the radial length and the shape of the air gaps under the various polar projections, the conical air gaps included; or by varying the degree of magnetic saturation in said polar projections.
The generator according to the invention comprises a modification of the rotary converter described in British Patent No. 308,041 filed in the names of James Colquhoun Macfarlane and Willian Allan Macfarlane. English Patent No. 308,041 describes a rotary electric converter capable of transforming a direct current at constant voltage and variable intensity, into a direct current at constant intensity and at variable voltage, and vice versa.
In this converter, the magnetization of the fields was obtained by using the reaction of the armature so that the transverse magnetization reaction of the armature, due to the current of the one circuit, directed into the armature magnetized them. poles of field, producing a voltage in the other circuit, and vice versa.
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The converter essentially comprised the combination of an armature, of a field device of the usual type with at least two pairs of main poles comprising at least two switching axes, of at least two pairs of ba- laisa a pair at each switching axis, of an armature winding having a reduced pitch such that the conductors of the coil, effectively under switching, were in such a position, at the time of their switching, that they did not cut not the flux of one of said main poles, said armature and said field device being relatively rotatable and arranged so that the electro-motive force in the converted or secondary circuit was provided by the reaction of the armature, due to the primary circuit,
and that the excitation for the poles again producing the electro-motive force in the primary circuit was provided by the reaction of the armature, due to the converted current.
An object of the present invention is to compensate for the reaction of the armature on the primary axis (hereinafter referred to as the control axis) and to provide the armature reaction necessary for magnetization of the poles in the primary axis. 'secondary axis (hereinafter referred to as the main axis), bypassing the brushes in the control axis.
Another object of the present invention is the realization of a generator, in which the reaction of the armature due to the secondary current in the control axis is compensated by windings distributed appropriately on the field system, in so that the effect of any flux in the field of the control axis is not blocked by the armature reaction in that axis.
Yet another object of the invention is to obtain a maximum effect of any flux in the control axis, by short-circuiting the brushes corresponding to the pole group of the control axis, and thus providing resistance. minimum when current flows through the armature, which tends to magnetize the poles.
Still another object of the present invention is to fulfill the switching conditions by reducing the pitch of the armature winding to approximately 90 electrical degrees, i.e. approximately 90 effective for a normal generator to. two pale,
The present invention relates to a dynamo-electric generator comprising main poles arranged on a main axis, control poles arranged on a transverse control axis, an armature whose conductors form a winding with reduced pitch (as described below). ), switching brushes for the main poles connected to the load circuit, switching brushes for the control poles interconnected by a short-circuiting element,
and compensating field coils distributed over the main poles, said coils extending from main pole to main pole so as to extend the conductors of the armature under the main poles so as to balance the motive power. magnetic, due to said reduced pitch armature conductors and preventing the interference of this transverse magnetic motive power with the action of said control poles.
By "reduced pitch winding" is meant a winding having approximately a pitch of 90 electrical degrees; such a winding is to be distinguished from a winding with a full pitch, that is to say having a pitch of 180 electrical degrees.
By applying the reduced pitch winding according to the invention, the stator can have the normal two pole construction, the weak control fluxes being negligible with respect to the saturation of the stator core. The reaction rate can be increased by the reduced loss reactance (due to butt connections) of the armature.
The generator according to the invention can also include additional compensating field coils, connected to said short-circuiting element and distributed along said control poles, to balance the magnetic motive power lost from the conductors of the armature under the armature.
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control poles, tending to. produce transversely to the control centers
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vn iî <o loss, interfering with Inaction of the control poles.
The generator according to the invention may have inter-
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medials arranged between the main and control axes and provided cha- mm with two switching coils, one of said coils being arranged in the load circuit of the generator. 9 while the other coil is connected.
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connected, in series with said compensating field bsbines, additional to said cot1rt-circuitageo element
The generator according to the invention may include -a control circuit and two groups of coils connected in series in said control circuit, -or said groups of coils being wound on sections not
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magnetically saturated with said control p81es,
? said two groups of field coils serving to control the charging circuit.
The generator according to the invention can comprise a control circuit with two groups of field coils, as mentioned above, one coil of each group being wound on each control pole, and a non-linear resistor (described above). after) arranged in parallel with one of said groups
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of coils, to modify the current until q.9 it reaches a value, increasing with the increase of the voltage in the control circuit said groups of field coils and said resistance cooperating to control the charging circuit
As poles of the control axis group,
and as poles of
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group of the main axis (hereinafter referred to as "control light and main skin, respectively), a number of poles can be applied, each comprising a plurality of appropriately wound partial poles. The neutralization will be obtained. of the transverse magnetic motive power of the armature by the compensation windings, connected in series with the output circuit of the generator and extending between the main poles separated by 180 electrical degrees, so that each coil of said windings embraces the partial poles relating to both of said main poles.
In a generator according to the invention, without intermediate poles, the compensating windings can be produced so that the magnetic motive power of said windings completely balances the magnetic motive power of the section of the armature winding. ., carrying the load current and being responsible for the transverse field which would otherwise hinder the action of the control blades.
In a generator according to the invention, having intermediate poles, in particular a pole interposed between two main poles and of con-
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control, one can provide auxiliary field windings incorporated in the short-wax element-uiting the brushes corresponding to the control poles, and which are wound around an intermediate pole and extend so as to embrace the intermediate pole and the adj a- cent partial control pole.
Different modes of execution and application of se-
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lon the invention are described below, by way of example, and with reference to the diagrammatic drawings appended in lesq1.1elsz Figure 1 schematically shows an armature of an electric generator, mu- ni, in order to facilitate the understanding of the different,, following executions
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vairte.s, references to other figures in the drawings.
FIG. 2 is a graphic representation of the reactions of the armature, in particular the magnetic motive power of the conductors of the armature shown schematically in FIG.
Figures 34 and 5 are graphical representations corresponding to that of Figure 2, but illustrating the influence, due to the application of compensation and switching coils.
Figure 6 shows an armature and a field diagram of a
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generator comprising field windings according to the invention, portions of the necessary control field windings being set aside to promote clarity of the illustration.
Figure 7 shows schematically the generator according to figure 6, but showing only the control windings, partially schematized in figure 6
FIG. 8 is a graphic representation of the flows produced by said windings.
Figures 9 and 10 are views corresponding to those of Figures 7 and 8, but illustrating an alternative embodiment of the control poles and windings, Figure 9-A showing a characteristic curve of a nonlinear-incorporated resistor in the device of figure 9.
FIG. 11 is an axial section showing yet another embodiment of the control poles and windings.
Figures 12, 13, 14 and 15 respectively illustrate different uses of the generator according to Figures 6 and 7, or Figure 9 or 11.
Figure 16 is a graphical representation of the voltage in relation to the current, in the generator according to Figure 15.
According to Figure 1, the armature 1 has a switch 2 and is
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surrounded by a stator comprising a pair of control poles 2. ". 1 and a pair of main poles 4.4 The control poles are arranged in the control axis C-C of the generator, and the main poles are arranged in
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its main axis M-LI. The assumed north and south control poles and the consequent north and south main poles are also indicated by respectively N and 9 ... The armature conductors traversed by the current comprise two bands 6-7 respectively under the main poles and the control poles, each conductor 6 being connected subsequently to a conductor 7. The previous connections 1a of conductors 6 and 7 to the switch determine the reduced pitch of the respective coil.
The switch brushes in the main axis and in the control axis are indicated by respectively xl, x2
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and Ü, y2. A courGcireuitage 8 flange is shown in the diagram as directly connecting the control brushes B'l-y2. The load circuit or the main outgoing circuit is, according to the diagram., Connected directly to the ba-
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main leaves xl-x2.
This scheme is established so that when the control poles are weakly magnetized, an electro-motive force is produced in the
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armature conductors 1 and 61 below the control poles ;, and thereby a reduced voltage is produced across the brushes yl-y2 of the control axis.
As these brushes are shortcirculated by the flange 8. $ a considerable current flows through the armature, between the brushes fl and v2.;, And tends to impart to the conductors and 61 large currents, and thus tends to print to the drivers
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large currents 6 and below the main poles, these conductors being connected subsequently to conductors 2 and 61
The effect of the large current in conductors 1 and 61 is the
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production of a reaction of the armature magnetizing the main poles but the electro-motive forces produced, in the conductors 71 and 6 under the main poles,
by this reaction of the armature and the electro-motive forces in the above-mentioned conductors 1 and 61 add to each other in the case of the conductors 6 and 7, and mutually oppose each other in the case
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conductors 2-1 and 61o In the embodiment shown, the electric motor holes in the conductors 61 and li cancel each other out and leave no current in these windings, while the currents in the conductors have cooperated in produce a higher current.
The important field,
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produced by the flux in the main stones 4 ;, causes a high tension
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vee through the brushes prin ipaim xl, x2 but the currents in the conductors 6 produce a field which tends to thwart and mask the effects of the initial weak flux at the control poles.
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Axes in the middle of the control axis and of the main axis are indicated by J :( "12 and I -I respectively) Referring to figure 2 corresponds to the dotted line 6a represents the magnetic motive power of the strip of conductors 6 under the pri.ncipau ples: x ± t and the solid line 1â represents the magnetic motive power of the strip of conductors 7 under the control poles 3 We will notice how the magnetic motive power of the reaction of the induction, due to the current in the conductors 6 surpasses and masks the fluxes
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control peels and it therefore appears that the masking effect has been compensated ¯ appears therefore that the masking effect It is evident that the magnetic driving power resulting from the
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effect-eg due to bands of conductors .9.
and 1 comprises a north pole at 12 and a south pole at II The remaining bands of conductors 61 and 7 'of 1-' armature are asssi.méesq to facilitate the following description, not to carry current at the time considered ; in these conditions,? the short-circuiting current through the flange equals the load or main current 13 Of course, at any other time., where the conductors 61 and 71 carry current, the power
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19: n.dtaâot notch magnetic motor drive change, its value being to be subtracted from one of the groups of conductors 6,7 and to be added to the others of said groups.
So for example. \! if the strip of conductors 61 corresponds
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dant to the control pole .21: I carry a current of the same polarity but having half the value of the current which crosses the strip of conductors adj a- cent 7 the magnetic motive power which magnetizes the main poles
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!. will be 1 1/2 times its previous value, the magnetic motive power opposing the control poles 3, will have lf2 of its previous value and the bypass and load currents at 8 and 1 'respectively are altered in concordance.
Figure 3 shows schematically the effect of suitable compensation coils under ideal theoretical conditions, obtained when the compensation windings are distributed on the flat faces of the poles (and not in notches, as done in practice. The thin dotted line 13a in Figure 3 represents the magnetic motive power ,, due to the coils
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appropriate compensation in the load circuit 1: 2. $ c3 is a magnetic motive counter power, which neutralizes or completely balances the magnetic motive power 6a which surpasses and masks the weak magnetic motive power of the control bolts .
The thin solid line 8a re-
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exhibits the magnetic motive power, due to the compensation coils in the short circuit 8, this magnetic motive power balancing only
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partially the magnetic driving power 1s!:, due to the current in the conductors of the armature 1 "Obviously,? the current in the conductors 1 must not be fully balanced, since it is this current which is responsible for magnetization of the main poles to ,, However, it should be noted that the inclined parts of the line 7a are completely balanced by the corresponding inclined parts of the line 8a, the remaining sections of the line 8a having a rectangular shape at the main poles.
In figure 4, the lines represented correspond to those of figure 3, but they are modified so as to illustrate the effects of condi-
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practicalities. As shown in figure 4p the lines Sa and 2,3a of the magnetic motive powers., Due to the compensation coils have a stepped profile, since in practice, the compensation coils consist of groups of conductors, arranged in notches provided in the faces of the main and control poles.
Currently, the steps are no longer so brightly rectangular, because of the loss of magnetism at the ends.
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moth-eaten notches.
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The inclined sections of lines ba and la are also mod fied, in that the conductors 6 and 2 are also placed in notches, and all the lines vary because of the greater loss resulting from the application of notches with reduced ends (as described below with reference to Figures 6 and 7). These changes, resulting from practical considerations, do not significantly affect the operation of the generator,
In figure 5 the solid line represents the resulting magnetic motive power,
.after deduction of the magnetic motive powers from the total magnetic motive power of the principal pole, as produced by the conductors 7 The portion Mn is the magnetic motive power of the main pole.
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that of the principal pole atâ, @ and the portion Ms is the magnetic motive power of the principal pole ¯4¯S, these portions thus representing the total magnetic motive power at the principal axis MM due to the armature conductors 7 and comprising the loss of magnetic motive power, due to the reluctance of the air gap between the armature and each pole, and to the magnetic saturation of the teeth of the armature. The main poles themselves are magnetically unsaturated. .
Figures 4 and 5 also take into account the effect of any intermediate poles (as described below with reference to figure
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6) In figure 4g the small portions go and 13b at the top of the stepped lines 8a and], the represent the magnetic motive power required by
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the intermediate poles in the intermediate axes I3, il and Il. Portions 8b represent the magnetic motive power, created by the coils of the intermediate poles (described below with reference to figure 6) in
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the short circuit 80 Portions 13b represent the magnetic motive power, created by the coils of the intermediate poles in the char circuit.
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ge 13 ,.
Correspondingly, the reduced portions 8b and Ib at the bottom of the stepped lines represent the magnetic motive powers, required by the intermediate p8s in the intermediate axes I3 Tz and 11 "The portions at 13 ', in particular m and 8b, cancel each other out, and those at I1 do as well. On the contrary, the portions 13b and 8b through 11 and 12 reinforce each other. These axes .11 and, 12 are at the south and north poles maximum of the resulting magnetic motive power, mentioned above with reference to the figure
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2. The aforementioned complete cancellation is only carried out under the conditions considered, in particular when the short-circuit and the load currents are identical.
In FIG. 5, the portions In and Is of the dotted line represent the resulting magnetic motive power of the intermediate pole.
It therefore appears from the above description with reference to FIGS. 1 to 5, that if one applies a generator as illustrated diagrammatically by the lines of the magnetic motive powers of FIG. 2 and if the other applies to main and control poles of compensation windings having the characteristics of magnetic motive power,
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represented by the lines la and lq, llune balances the flow, due to the reaction of the armature in the control axis C-0. by only partially balancing the flux in the main axis! r & 1, responsible for the magnetization of the main poles 1 B Thus any flux produced in the field of the control axis is not masked and remains free to produce its effect.
In addition., In order to remove the maximum effect from any such flow in the control axis the brushes of the switch in the control axis are short-circuited by the junction breaker 8. intermediate poles, compensating windings can advantageously be applied to the intermediate poles in order to obtain a commutating flux.
In the present description, the convention has been adopted that the flux passing from a blade of each axis through the armature produces a voltage across the brushes disposed on that axis.
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In a generator with winding d9i: od with total step, the magnetic motive power of reaction due to the currents of the armature, is, like COlli'JU, zero in the center of each pl.e9 to pass to the maximum between the pale ,, in the neutral geometric axis .. r by applying the winding. at reduced pitch according to h in.renion9 the magnetic motive power rises j, L, Bqu5 to a certain value at the center of a pole, remains constant over a length in relation to the degree of reduction of the pitch and is then reduced to zero in the center of the next peel.
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FIG. 6 shows schematically an execution according to 1-line of the compensating field coils 5, interposed in the counter-circuited flange 8 and in the load circuit 2, in order to achieve the effects, illustrated schematically in FIGS. 4 and 5. Said coils are wound., Not only on the main poles and the control blades, but also on the intermediate poles included in this embodiment. Control field coils (described below) wound on the control poles; ,, are shown only in part, for the purpose of understanding the illustration.
By comparing figure 6 to figure 1 it will be noted that
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the current conditions in the armature conductors 6, 61 and 71 are the same as in figure l Each control blade is divided into three partial poles / z "Ii:., àa These partial poles can be obtained by breaking through, outside des'lamelles whose iron field structure is composed of-'deep notches for housing the various windings, the partial poles being formed in fact by the projecting teeth bordering said notches.
In each pole one of said teeth may be provided with a winding - such
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that it constitutes a partially saturated magnetiqt1.ement blade and other teeth can be lined with a winding such as they form partial magnetically unsaturated poles. In the embodiment of FIGS. 6 and 7, the outer partial poles 9a are magnetically unsaturated, and the central partial pole 3b is very saturated, while all the main partial poles 4 are completely saturated. For this purpose, for normal use, the main poles are not wound and they receive their excitation from the armature, but they may however have windings mounted therein as will be described below.
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Zlg y2 brushes are still interconnected by a short-c-ircuitage flange 8. but in this flange is interposed a series of compensating coils La wound around the outer partial blades .2.â. The coils are intended to produce the compensating flux to partially balance the loss of magnetic motive power across the faces of the control poles, due to. the strip of conductors 1 adjacent to said faces of
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poles. The brushes xll, 2g are still connected to the load circuit 12..11 but in said circuit is interposed a series of compensating coils ill, each coil being wound around one of the control blades, lâ, 2 a and s' extending by an amount sufficient to embrace the outer partial poles of the main poles.
The coils 11 therefore extend over approximately the diameter, that is to say the axis Mai of the armature and cover the band of conductors of indïrl: t;, .9. Under the faces of the principal poles . In a two-pole generator, each compensation winding 1lS: is therefore arranged around the armature, on one side, ju-squ-9on the opposite side, the opposite sides of each coil with compensating winding being placed in them. notches of the main north and south poles and the two other sides of said coil overlapping
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the armature, from main pole to main pole.
These coils, L2, a serve to produce the compensating flux fully balancing the transverse magnetic motive power, due to the strip of conductors 6 whose unbalanced magnetic motive power would disturb and mask it. low magnetic drive power of central poles.
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The magnetic motive powers, due to the coils 1a and 1a are indicated by the same references 8a and 3a in figures 3 and 1i. 9 Leapplicatioii of the compensation field coils 1 ¯a in the load circuit ¯U and of the field coils The compensation in the flange of eourtv-cirauitege 8 gives the following effects-. Any flow in the field of
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the m-9 control axis is not masked by the reaction of the armature.
The magnitude of each flux in the field of the control axis is obtained from 19 short-circuiting ac tion, the resistance to the current in the circuit containing the armature conductors which tend to magnetize the blades. main to minimize. Therefore, if some reduced magnetic motive power is printed
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Based on 1-axis, 0-Oj, the resulting effect is the production of a considerable current in 1? benit, between the short-circuited brushes ie. y¯20 which, during rotation, magnetize the field of the 13 main axis.
The armature, rotating in this field, produces a sup-
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additional power to the charge brushes: x2. This power is communicated to the generator through the armature shaft, and only the flow of the control axis controls the supply of power to the terminals of the generator.
In the execution, shown schematically in figure 6, the inter-
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medials are arranged on the intermediate axes I I - I and 1.
Each intermediate pole is provided with auxiliary field windings ,, in particular two switching coils 8b and 2b ,, The coils 8b are interposed in the short-circuiting flange. \! in series with the sua coils, each of which is wound, not only around an outer partial peel 3a but also around the adjacent intermediate pole 2,6 The coils 7.b are interposed in the charging circuit 12 .. \ 1 in series with the coils lâa. which embrace not only the outer partial poles neighboring one or the other of the opposite main poles, but also the intermediate and control poles, without individually embracing one of the main partial poles or intermediate poles.
The windings 13b of the load circuit serve to produce the switching flux for the current to the brushes x1- x2 of the main axis. The shorting windings 8b on the poles
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Intermediates provide a switching flux for the current in the frame, producing the magnetic motive power to magnetize the main poles, ie they assist the yl brush switching. sa associated with the control blades.
The extension of each of said windings
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lob¯ to embrace an intermediate blade and the adjacent partial control pole is intended to compensate for the magnetic motive power leakage, due to the strip of conductors 7 placed under the control poles and carrying the load current., in particular the magnetization current for the main poles. This leakage of magnetic motive power produces its effect across the face of the control poles and the resulting flux there counteracts the action of the control poles. Said magnetic motive power can be completely removed by appropriately distributed windings including two of the intermediate poles.
Magnetic motor powers ,.
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due to coils in. and 13b are indicated by the same references 8b and ID in Figure 4.
The compensating coils 13 should not extend as far as the main partial poles. 4. although they can extend over the interpolar space whether intermediate poles are applied or not. The partial blades and the intermediate peels form a complete circular series of polar projections, widened at their inner radial ends and thus constituting the notches for the field coils.
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tapered ends across the pole faces. "If the generator does not have intermediate poles, the bo-
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commuutation bins 8b and 13b are not wound.
In order to give the compensation coils 1a and 1 the same mechanical support, as they derive from the intermediate poles, projections of non-magnetic material may be provided in the stator frame, replacing the poles.
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intermediate coils shown in figure 6. The compensating windings 11ia are designed so that the magnetic motive power of said windings completely balances the magnetic motive power of the part of the winding.
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ment d-induced, carrying the load current and being responsible for the transverse field., otherwise hampering Inaction of the intermediate poles.
This balancing or neutralization is possible because the band of
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assets 6 of 11 enroll..m.ent of ind11.it, bringing the charging current to. any time, Si. '! extends more or less the same width (in particular a pitch d9appro-xîma +, ive, -Qent 90 electrical degrees) as the grooved face of the main pole and is disposed under said face.
The construction, shown schematically in figure 6 also comprises field coils, connected to an external control circuit, the terminals of which are indicated by 29 and the coils by respectively 9a and 2f! O The coils 9a and 9b are only partially represented in figure 6
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but they are represented completely in figure 7 which, a specialist
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It also deals with the said control coils.
The fluxes produced by these coils are shown diagrammatically in FIG. 8, in relation to the current of the circuit of t '"' J of" ......,.
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control. from zero to a practical maximum,
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As shown in figure 9 the control coils are wound on the three partial peels 9 b and o The coils 9a envelop
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pent magnetically unsaturated outer control peel parts
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± n, and the 2Q coils wrap around the magnetically saturated central peel part .lb6
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In order to promote the. good understanding of the following statement, the
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saturated pale portion 2b of each control pole is called the n pole of abu-en.eng8 the coil 212 which magnetizes it is called the "abu-en.eng8 coil;
the external unsaturated partial poles are called the "poles
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of partial control '* and the coils mounted therein are called the "coils
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of control "., The abutment point can be magnetized to any suitable value, however, in general the point at: 'equilibrium, indicated by 1: in figure 89 as described Gi = after, 9 will be located well beyond the bend of the magnetic saturation curve 9bg for the material used for the execution of the abutment blade o The abutment pole ± presents, in a normal machine, a
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section considerably smaller than the total section of the two poles of
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partial checks 9a.
The coils .2 ± on the 'abuement' blade, b have a large magnetic motive power, so that the magnetization curve 2Q
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rises rapidly as the control circuit current rises from zero, but recovers sharply when the skin reaches magnetic saturation.
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On the other hand, the magnetization curve of the coils 2a on the poles of
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unsaturated partial controls, which have, as said above, a larger section and a smaller magnetic motive power, rise less
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strongly (see figure 8). a the effect is increased by making 1 air gap ¯x under the partial control layers 3¯a.y larger than 19 eiî. reer 2z under the abutment peel bg which results in the lower part of line 25 !:
is straighter than that of line 2Q reaches a height greater than .2l2 at satiirat-ion, and consequently cuts line 2b at point P, point d2Jéquilibrageo Circuit 9 controlling 19 operation of the generator, comprises coils 2s and. 2l2 connected in series there the coils a being wound opposite to the coils gb (see figure 7) p so that the respective actions of the coils 2s and 5lQ in 1% induced oppose each other o This results whether the quality is that of the Gourant or of the voltage, to be controlled in, or by the load circuit 11.9, increases the current in the control circuit 2.
until the value represented by the equilibrium point P¯ of the two lines a and 212 is reached after which each deviation of this quality in circuit 9 creates a variation of the flux between the partial poles a and the pole reduction 2b ,, as represented by the line and the line 9¯b.,
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with a large and immediate change in voltage or current in the load circuit,
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Effectively, the magnetization line 9b approaches that of the iron parts of the abutment poles 9b for normal excitation currents, while the line à approaches that of each input ± z for currents of normal treatment
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By the largest section of the partial control blades 3a,
however, significant magnetic driving power is required to saturate them
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magnetically. and, in agreement, the lower part of line 2â is straight or approximately straight, up to the point where it intersects the line
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±% of bark coil. The poles, coils and air gaps under the bolts, are designed so that the line 9a of the current exciting the flow of the partial control poles, intersects the corresponding line 9b of the abutment pole
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into a sharp point just beyond the bend of the bark curve.
This point is called the point of equilibrium, since it is at this point that the flux., Entering the armature and coming from the partial abutment pole 3b. is equine released by the flux, pulled out of the armature by the partial control poles 9a, and no voltage is generated in the armature to direct a current at
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through the short-cireuitage brushes 1; y6 "from which it results that there is no excitation of the main blades 4 The active position on the lines is such that the excitation current has a value exactly so close - at the point of equilibrium, that the flux available to produce sufficient voltage in the short-circuited part of the armature is sufficient to create the magnetic motive power required for the excitation of the main poles.
The magnetized iron parts of the generator according to the invention are laminated to obtain an energetic action, and in general., To obtain
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To achieve maximum efficiency the iron parts, except abutment poles 9b, are processed at values below the bend of the iron saturation curve, although saturation can be applied to change the characteristics of the machine.,
Notwithstanding that any suitable combination of coils on the different poles can be adapted and connected in any suitable way for the intended use, the preferred arrangement is to connect the abutment coil and the control coil (s) in series ( see figure 7)., which has the result of reducing the transmission effect on the control, created when a load is connected or not.
Eraser control coils
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and abutment 9a and 9b are excited by the circuit, mutual induction between them is excluded, and thus rapid changes in load do not cause oscillations.
An electric generator according to Figures 6 and 7 can be applied.
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plied to various uses, as will be described below.
The method of controlling the load circuit. \) Regarding its voltage or current, by means of the control circuit a applied to the partial poles of which the control pole 2 is composed, can be regarded as a "magnetic method". control. It can be replaced by an "electrical method" of control as will be described by way of example with reference to Figures 9 and 10. The embodiment of the generator shown in Figure 9 may be similar to that of FIG. figure 6. retained only concerning the control circuit 9 the control poles and the winding of the control field coils in the control circuit.
Erase the sche-
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In FIG. 9, two field coils 2a and 12a are wound on each control pole 9, all of these coils being connected in series in the control circuit 9. On each control pole, the coil 11a is wound opposite the coil associated l2a, and coil 11a has more turns than coil 12a. The electrical links between the coils 11a and 12a and the circuit 9 are indicated by 11 and 2a respectively. A so-called non-linear resistor 10 is connected in parallel to the series coils 11a of the two control blades.
This resistor can be made, in the known manner, in a silicon carbide ceramic material giving a characteristic voltage-current curve as shown in FIG. 9A. The effect of such a resistor is that its resistance decreases when the tension rises.
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In FIG. 19 the lines 11a and 12a represent the magnetic motive powers, due to the coils 11a and 12a respectively with respect to the voltage, and P indicates the point of equilibrium of intersection of the lines.
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The coils 11a arranged in parallel with the resistor 10 give a current
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be magnetic characteristic lia somewhat similar to curve 2b in figure 8. although it should be noted 9 that in figure 10 the ordinates are magnetic motive powers9 and the abscissas are voltages, while in figure 8 the ordinates are flux, and the abscissas are
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rants. The characteristic curve of the coils 12a 'in series with the resistor 10 is represented by the curve 12a.
The coils Ha act as a pull-down, and the coils 12a as control coils in exactly the same way as the coils 2: Q and in Figure 7e respectively. Resistor 10 is used to derive from the abztment coils Ila a proportion of the current in the control circuit 9g this proportion increasing as the voltage of the circuit of estrBle increases.
In the form d2> execution of control peels, shown schematically in Figures 6, 7 and 9, each pole is divided into a plurality of partial poles, consisting for example of two partial control blades outside ± to, and a partial abatenent ptle : interposed bed. Other pole arrangements may be applied, and in the case of partial poles they should not be angularly spaced around the axis by 1 nda - they can be arranged longitudinally of the axis, as a Example Figure 11 shows in axial section an arrangement of a control circuit field, in which each control blade is divided longitudinally into;
A partial control pole with a single large section 3a, the face of which is separated more than the quan-
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average tity of 15 'armature 12> and comprising a coil 9a with comparatively a few turns .; a peel of abu e.n.en with a single reduced section, 3b whose face is less apart than the average quantity of 1-'armature 11, and comprising a
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coil .2: t! with comparatively many turns.
As in the embodiment according to figures 6 and 79 the coils 9a and ±% are all connected in series in the control circuit 9
The generators described above with reference to figures 6
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and? 9 Figures 9 -and are, \) each, \) suitable for different purposes? and examples of these uses are illustrated in Figures 12 to 16. In each of Figures 12 to 15 is shown an armature generator 1 a flange
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short circuit 8, 9 a control circuit .2 & 1 and a load circuit 13.
To make the representation simpler the compensating windings
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¯Sa and 2-a and the switch windings 8b and m are separated. In each case the windings .1ls !: are practically p é.s4 and one of the gas windings Sb and 1211 can be applied if desired. In addition, the control windings 2.s and b can each be of the magnetic drop-down type or of the non-linear resistance-applying type.
To this end, the generator shown in each of FIGS. 12 to 15 is intended to represent in a conventional manner one of the embodiments described with reference to FIGS. 6 and 7, FIG. 9 and FIG. 11
According to figure 12 the generator 1 is combined with a generator
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Larger motor Jill to constitute the excitero It is assumed that the primary drive of the main generator 15 is linkable to variations of any speed (as for example in the case of a generator controlled by a hydraulic turbine or a pelton wheel) ,
and the control coils and
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reduction ga and 9b are connected between terminals 16 of the main generator. The armature jg of 1-'excîtate-ar is connected in a way to allmenex9 by its load circuit., The field there of the main generator LJ1 arrangement is such that -, if the voltage of the main generator deviates slightly from its average value, because of any change for example of speed, 'of char-
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ge or chaaifage9 the current flowing through the control circuit 3. changes correspondingly.
For this reason, the exciter according to the invention is unbalanced between the coils 9a and 9b hence the exciter acts to correct this voltage divergence by injecting power into the field circuit 13. -14 of the generator, many times the power supplied to control circuit 9 by the original divergence.
The action of the generator according to the invention as an exciter therefore consists in keeping the final voltage of the main generator 15 'rigorously constant. The field of the generator 15 acts at slightly lower points on the generator.
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the lines (figure 8) that the point P, in order to generate in the load circuit 13 a voltage sufficient to achieve the correct excitation of the field 14 Any deviation of the voltage on the brushes of the generator 15 under control, will cause a considerably enlarged modification of the current in the
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shortened flange 8, and a corresponding enlarged modification of the load current supplied to field 14
The generator according to the invention can also be used as an exciter for synchronous AC motors,
controlling by
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example is the output of an alternator, taking rectified current from the terminals of the alternator (or the main circuit) and supplying that current to the control windings of the exciter.
Figure 13 shows schematically, by way of example, the generator 1: according to the invention, combined with a three-phase alternator 16 The control circuit
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sheet 9. is connected to the flow J1 of 1-alternator, via rectifiers 18, so that the coils 9a and 9b receive direct current.
FIG. 14 represents another application of the generator, object and of the present invention, employed in particular as a generator with automatic control. Note that the control windings connected in series
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.2â, .2Q are arranged in bypass on the flow rate terminals 1 of the generator according to the invention, the latter providing a constant voltage for a very wide range of speeds.
A generator with a variable characteristic curve can be obtained by arranging the control windings 9a the windings
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abutment 9b. and the compensation windings 12g in series with the load circuit 13 and with another group of control windings
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and abutment windings in series with another opposing group but shunted on the flow circuit 13 Such an arrangement is shown schematically in Figure 15, with regard only to the windings connected in series.
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series 9a. 9by placed in bypass on the load circuit 11 and the control windings 9c and abutment windings d connected in series one.
with the other and also with the charging circuit Ma These control coils .2â, 9b. , 9c and 9d produce a flow rate through the load circuit, the varying characteristics of which are indicated by 19, f figure 16. In this figure it is noted that, as the load current increases, the final voltage decreases linearly. The stroke profile of the variable characteristics can be changed as an alternative the energy of the con- struction windings.
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control and abttem.ent by varying the radial lengths and profiles of the different air gaps, by varying the coils connected in the branch and in the series circuit, by varying the resistance of a bypass regulator in the branch circuit ,
by using a variable resistor to change the current behind some or all of the coils in the series circuit, or by using shunt or series coils.}} wound on the main poles.
It has already been recommended to provide an electro-dynamic machine comprising a stator and a rotor fitted with a switch, a. group of brooms
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coï: lrt-cirouités1 and a group of secondary brushes electrically displaced from the primary brushes, capable of respectively establishing a primary and secondary circuit through the rotor, of a separately excited field winding to control the secondary circuit and a field excitation winding connected in series with the secondary or load circuit to produce a flux component, responsible for the electric current, in said secondary circuit, along substantially the same axis, ,
and in opposition to the reaction flux of the armature current in the secondary circuit, to substantially neutralize or compensate for the normal armature reaction produced by the load current in the secondary circuit, and thus neutralizing the magnetic return connection of the electric current in the secondary circuit of the rotating element with the primary circuit.
The armature winding was of the conventional direct current type and had a full pitch, the arrangement being such that the armature conductors constituting each coil were influenced by the fluxes in the two sections or parts forming each. pole.
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1.
- Electro = dynamic generator characterized in that it comprises main poles arranged on a main axis of the control poles arranged on a transverse control axis an armature whose conductors are formed by a reduced pitch winding of the brushes switching of the main poles connected to the load circuit, of the switching brushes of the control poles interconnected by a short-circuiting flange., and of the compensation field coils distributed on the main poles,
said coils extending from main pole to main pole so as to arrange the armature conductors under the main poles so as to balance the power.
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transverse magnetic driving force "due to said armature conductors with reduced pitch and to prevent interference by this magnetic driving power with the operation of said test heads.
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20 - Electro "dynamic generator according to claim 1, characterized in that it comprises additional compensating field coils connected in said neck flange .... 'r't, ... circruitsez and distributed. on said poles to balance the loss of magnetic motive power of the conduc-
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armature torches under the control blades, tending to produce a loss of flux transversely to the control poles which interferes with the operation of the control poles.,
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3.
- Electro-dynamic generator according to claim 2, charac- terized in that it comprises intermediate peels between the main axes and control mounts each with two switching coils, one of said coils being connected in the generator charging circuit. and the other of said coils being connected in series with said control field coils.
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additional thought in said couJtt-6jlrc.uitages 4th - electrc> -dynamic generator according to claim 2 or 3, characterized in that it comprises a central circuit and two groups of field coils connected in series in said control circuit. controls one of said groups of,
coils being wound on magnetically saturated parts of said control peels, and binder of said groups being wound on par-
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Magnetically unsaturated parts of said control layers said two groups of field coils acting on the armature one in opposition to the other in order to control the load circuit.
5- Electro-dynamic generator according to claim 1, 2 or
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3, characterized in that it also comprises a control circuit two groups of field coils connected in series in said control circuit ;, one coil of each aforementioned group being wound on each control pole;
,, and a non-linear resistor connected in parallel with one of said groups of coils in order to modify the current thereof up to a value which increases with
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1 "increasing the voltage in the control circuit '. Said groups of field coils operating oppositely to each other, and said resistor cooperating with them. To control the load circuit 6.
- Electro-dynamic generator, characterized in that it comprises
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a pair of control poles, a pair of main poles, said control and main bolts being respectively arranged on axes which are
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The object of the invention differs from the si-soon proposition in that its reduced-pitch winding is influenced by the flux of only one section of each p81e, GJ1esiF> i.e. when each armature conductor .9 .
(figure 1) is influence of the south section of the main poles ¯4, 1-'other conductor' 1 of the armature coil marl is free from the influence of the north section. By this dispositiol1.j), the invention makes it possible to achieve in a way the combination., In -a generator, of the effects of two generators operated independently, the axes of the brushes forming a mutually right angle, the arrangement being such that the blades of the primary generator are excited by the secondary generator, and that the reaction of 1,2 'induces the secondary
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is compensated so as not to interfere with 19 excitation opea on.
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intersect approximately perpendicularly and each of all the aforesaid poles being divided into a number of partial poles - a coating equipped with conductors cooperating with said poles, said conductors being formed as a reduced pitch winding, pairs of associated switching brushes. with respectively said control and main blades, a load circuit connected to said pair of main pole brushes, a flange
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short-aireuitage connected between said pair of control pole brushes, compensating field coils connected in series in said control circuit,
each of said coils being wound around a partial layer of a main pole and the outer partial pole closest to the other main pole so as to also embrace the intermediate control pole.
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re and extend approddmativemnt a diameter of said armature and compensation field coils connected in said shorting flange, said last mentioned coils being wound around partial poles of said control poles.
7. Electro-dynamic generator according to claim 6, charac- terized in that each main pole has three partial blades spaced apart.
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Effectively, each of said compensation coils, connected in the load circuit, being wound from an outer main partial blade to the nearest opposite main partial pole embracing the two of said main partial poles, without embracing each pole individually.
8 electro-dynamic generator according to claim 6 or 7, characterized in that each control blade comprises three partial poles
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circumferentially spaced control coil, each:; 81st outer control part being wound with one of said compensation coils in the shorting flange.
9th - Electro-dynamic generator according to claim 6, 7 or 8, characterized in that it comprises intermediate poles arranged between the main and adjacent control blades, each of the compensation coils connected in the load circuit is wound. around an intermediate pole and the adjacent main partial pole thus extending from said
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partial pole to the main partial blade. opposite so as to embrace the two intermediate partial blades and the intermediate control blade, each of the compensation coils, connected in the short-circuiting flange being wound around an intermediate blade and the adjacent partial control blade.
10. - Electro-dynamic generator according to claim 1 or 6,. characterized in that it also comprises a control circuit, a plurality of
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one of said partial poles being magnetically saturated, and at each of said partial poles which is magnetically 5 has aré the unsaturated -polar cross section being larger than the polar cross section saturated, so that both have approximately the same magnetic flux, magnetization windings being connected in series in said control circuit some of said windings embracing the unsaturated partial blades,
and the others of said windings embracing the saturated partial poles being wound so as to act on 1- * induced in opposition to said poles, said saturated partial blades being closer to the armature than said unsaturated partial poles $ of. so as to leave a smaller air gap. ' he.
- Electro-dynamic generator according to claim 1 or 6,
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also comprising a control circuit9 a plurality of partial poles constituting each of said control blades, two circuits connected in series through the control circuit, the first of said circuits comprising
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coils wound around the control poles, the second of said circuits also comprising coils wound around the control poles but having a greater number of turns than the - and in contrast to - the coils mentioned in the first place ,, and a resistor non-linear connected in parallel with the second circuit to derive one.
variable proportion of the current of the control circuit.
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12 - Génératevr Électra = d;} 'TI.am:iqu6 caraetérlsé in that it comprises armature condl1Gteurs formed like a winding with reduced pitch a group of main poles, a group of control poles interposed therein a group of intermediate poles, 9 one between each two adjacent main and control poles, groups of switch brushes associated with respectively said main poles and said control poles, a load circuit GO! Assigned to the main pole brush group a shorting flange connected across said control pole brush group to compensating field coils and switching coils all connected in series in said control circuit. loads, said compensation coils being wound from each main pole to the opposite main pole,
so as to embrace the pale of the plant and thus balance
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if the armature reaction between the poles of e-ontr8le, said compensating field coils being wrapped around a main pole and an adjacent intermediate pole, the compensating field coils and the switching coils being all connected in series in said flange of
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each control pole and the adjacent intermediate pole being surrounded by one of the last mentioned field and switching coils, said last mentioned field coils serving to produce the armature reaction,
necessary to magnetize the main poles and all of said coils of the intermediate poles favoring the switching operation.
13. Electro-dynamic generator according to claim 1, charac- terized in that it also comprises a control circuit and two groups of coils connected in series in said control circuit and acting on the armature oppositely. with respect to each other, one of said groups being wound on magnetically saturated sections of said control poles and the other - of said groups being wound - on magnetically unsaturated sections of said control poles, said groups of coils lastly used to check the charging circuit.
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, .a Electro-dynamic generator according to claim I29, charac- terized in that it also comprises a control circuit, two groups of field coils connected in series in said control circuit, one coil of each of said groups being wound on. each control pole, and a nonlinear resistor connected in parallel with one of said groups of coils to derive current therefrom by a value increasing with the rise in voltage in the control circuit, said groups of coils of field acting oppositely with respect to each other, and said resistor cooperating with them to control the charging circuit.
15. Electro-dynamic generator comprising a control circuit.
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trole according to rune and / or 1-other of claims 4.5e 1f8 11 U and 24, charac- terized in that it is combined with a larger generator comprising a field winding, towards which the first generator acts as exci - Tator, said field winding being connected in the load circuit of said exciter and the opposite series connected coils of the control circuit being connected to the flow circuit of said larger generator, so as to control said flow circuit.
16.- Electro-dynamic generator according to hune and / or the other of
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claims 4p 5, 10 11, 13 and 14, characterized in that the control circuit and the field coils are connected through the load circuit for the purpose of giving the generator self-control characteristics
17 ,, - Electro-dynamic generator according to one and / or the other of
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claims 4? 5 ,, 10, 11, 13 and 14z characterized in that the opposing series connected field windings (eg -, a9 2, Q) are branched out through the load circuit, windings :;
control (eg c) and abutement (eg d-being further connected in series with - and oppositely with respect to - each other and with the load circuit, thus giving the generator a flow with variable characteristics.
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18. - Electro-dynamic generator substantially as described above with reference to Figures 1 to 8 or Figures 9 and 10 or Figure 11 or Figure 14 or Figures 15 and 16 of the accompanying drawings.
19- Electro-dynamic generator used in combination with a larger generator, as an exciter, substantially as described above with reference to Figure 12 or 13 of the accompanying drawings. in appendix 5 drawings.