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DISPOSITIF DE REGULATION DE GENERATRICE ELECTRIQUE.
Dans certains dispositifs de régulation des génératrices d'une centrale, on superpose généralement au réglage primaire assuré par les ré- gulateurs dont les turbines sont équipées, un réglage ayant pour effet de modifier la compensation des régulateurs des turbines. Il est en effet né- céssaire d'assurer le réglage de la centrale par rapport au réseau où elle est connectée et également d'assurer la répartition des charges des généra- trices de la centrale conformément à leur programme respectif.
Le régulateur secondaire agit généralement sur le servo-moteur qui déplace le point de réglage du régulateur primaire., par des impulsions à cadence constante de durée proportionnelle à l'écart de réglage. L'écart de réglage est l'écart qui existe entre la valeur prescrite de la grandeur de réglage et la valeur actuelle de cette grandeur.( Dans le cas d'un régla- ge de puissance, cet écart est celui qui existe entre la puissance que la génératrice devrait fournir et celle qu'elle fournit actuellement ; dans le cas d'un réglage de fréquence, cet écart est celui qui existe entre la fré- quence imposée à la génératrice et sa fréquence actuelle ;dans le cas d'un réglage mixte fréquence-puissance cet écart est de la forme 6 P + K # F;
expression dans laquelle # P représente l'écart de puissance., # F; l'écart de fréquence., et K désigne une constante numérique ).
Le servo-moteur du régulateur primaire tournant à vitesse con- stante, il s'ensuit qu'il déplace le point de réglage de ce régulateur d'une quantité d'autant plus grande qu'il fonctionne plus longtemps. Si les im- pulsions de commande ont une durée proportionnelle à l'écart de réglage., la vitesse moyenne de déplacement du point de réglage du régulateur primaire se trouve asservie à la valeur de cet écart.
D'autre part, il existe des dispositifs,dénommés "convertis- seurs de mesure", qui transforment en courant continu proportionnel, soit
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l'écart de réglage, soit la grandeur de réglage elle-même (puissance, fré- quence, etc...).
La présente invention, système Jacques PELPEL, a pour objet un dispositif de régulation de génératrice électrique dans lequel le servo-mo- teur du régulateur primaire de la génératrice fonctionne pendant un temps proportionnel à la valeur de l'écart de réglage à compenser, ce dispositif étant caractérisé par un relais polarisé à deux contacts, qui sous l'action d'un couple proportionnel à l'écart à compenser., ferme l'un de ses contacts, mettant en route d'une part, le servo-moteur susmentionné et, d'autre part, un dispositif grâce auquel on obtient un courant en dents de scie, de fré- quence constante, que l'on superpose dans un cadre de ce relais au courant fourni par le convertisseur de mesure associé à la génératrice,
de façon à ramener l'équipage mobile du relais dans sa position d'équilibre.
L'invention pourra, de toute façon, être bien comprise, à l'ai- de de la description qui suit ainsi que des dessins annexés, lesquels des- cription et dessins sont, bien entendue donnés à titre d'exemples et sans caractère limitatif.
La fige 1 représente un mode de réalisation de l'objet de 1?invention, appliqué au réglage d'une génératrice.
La figo 2 représente un mode de réalisation de l'objet de 19in- vention, appliqué au réglage de plusieurs génératrices d'une centrale,et dans lequel les durées des impulsions de commande au servo-moteur du régu- lateur primaire sont proportionnelles à la fois à l'écart de réglage de la centrale et à l'écart de répartition des charges de chacune des génératri- ces de la centrale.
Sur la fige 1, on a représenté en 1 un convertisseur d'un mo- dèle quelconque connu, indifférent au regard de l'invention, qui engendre un courant continu dont l'intensité est proportionnelle à l'écart de ré- glage de la machine., et dont la polarité dépend du sens de cet écart. Le convertisseur 1 alimente un relais polarisé 2 comportant un contact mobi- le 2 et deux contacts fixes 3 et 4. Les contacts 2'-3 et 2'-4 sont ou- verts lorsqu'aucun courant ne parcourt l'enroulement d'excitation du re- lais 2. Lorsque cet enroulement d'excitation est parcouru par un courant, l'un des contacts 2'-3 ou 2'-4 se ferme suivant la polarité de ce courant.
Le contact mobile 2' est relié à l'un des pôles d'une source à courant con- tinu 22. Le contact fixe 3 est relié à l'une des bornes du relais auxi- liaire 5 ; le contact fixe 4 est relié à l'une des bornes du relais auxi- liaire 6. Chacune des autres bornes des relais auxiliaires 5 et 6 est re- liée à l'autre pôle de la source 22 par l'intermédiaire d'un contact 20, commandé par une came 23. Le relais auxiliaire 5 comporte cinq contacts, 7, 8, 9, 10, 11, normalement ouverts lorsque ce relais n'est pas excité.
Le relais auxiliaire 6 comporte également cinq contacts, 12, 13, 1', 15, 16, normalement ouverts lorsque ce relais n'est pas excité.
Lorsque le contact 8 du relais 5 ou le contact 13 du relais 6 est fermé, la tension de la source 17 est appliquée aux bornes du moteur 18.
Celui-ci en tournant entraîne un arbre 25 sur lequel sont calées les cames 23 et 24 et le curseur 26 d'un potentiomètre 19. L'extrémité 27 du cir- cuit du potentiomètre est reliée à l'une des bornes des contacts 10 et 14 ; l'extrémité 28 de ce circuit est reliée à l'une des bornes des contacts 9 et 15. Chacune des autres bornes des contacts 9 et 14 est reliée au pôle positif de la source 22 ; chacune des autres bornes des contacts 10 et 15 est reliée au pôle négatif de cette source. Lorsque les contacts 9 et 10 du relais 5 sont fermés., une polarité positive est appliquée à l'extrémité 28 du potentiomètre 19 et une polarité négative est appliquée à l'extrémi- té 27 de ce potentiomètre.
Lorsque, au contraire, les contacts 14 et 15 du relais 6 sont fermés, une polarité positive est appliquée à l'extrémité 27 du potentiomètre et une polarité négative est appliquée à son extrémité 28.
La tension qui apparaît alors entre le curseur 26 du potentio-
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mètre et son extrémité 27 est appliquée par l'intermédiaire d'une résistan- ce 29, aux bornes de l'enroulement d'excitation du relais 2. La résistance 29 a une valeur importante, de façon que le circuit branché entre la' borne 27 et le curseur 26 du potentiomètre 19 et contenant cette résistance soit parcouru par un courant très faible,de valeur négligeable par rapport à cel- le du courant qui parcourt ledit potentiomètre.
Le contact 7 du relais 5 et le contact 12 du relais 6 sont tous deux montés en dérivation aux bornes du contact 20. Ils servent à main- tenir excités les relais 5 et 6 respectivement, lorsque le contact 20 s'ou- vre lors de la rotation de la came 23, à condition bien entendu que le con- tact 2'-3 ou 2'-4 demeure ferméo
Le contact 11 du relais 5 et le contact 16 du relais 6 ferment le circuit du servo-moteur (non représenté sur la figure) du régulateur primaire de la génératrice à réglerde façon telle que ce servo-moteur tour- ne dans un sens ou dans l'autre suivant la fermeture de l'un ou de l'autre de ces contacts.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant : . Lorsqu'aucun courant n'est émis par le convertisseur 1, les contacts 2' - 3 et 2' - 4 du relais polarisé 2 sont ouverts, ainsi que les contacts des relais 5 'et 6, ceux-ci n'étant pas excités. Le moteur 18 est arrêté. Les cames 23 et 24 sont dans la position représentée sur la figure, la came 23 maintenant fermé le contact 20, et la came 24 maintenant ouvert le contact 21. Aucune tension n'est appliquée aux bornes 27 et 28 du po- tentiomètre 19.
Lorsque, par suite d'un écart qui vient à se produire entre la valeur de réglage de la grandeur agissant sur le convertisseur 1 et sa valeur actuelle, ledit convertisseur émet un courant continu proportionnel à cet écart, le relais 2 est excité et ferme l'un ou l'autre de ses con- tacts suivant le signe de cet écart, par exemple le contact 2'-3. Le re- lais 5 est alors excitée puisque le contact 20 commandé par la came 23 est fermé. Les contacts 7, 8, 9, 10 et 11 de ce relais se ferment. Par suite de la fermeture du contact 8 en particulierle moteur 18 est mis sous tension et se met à tourner entraînant l'arbre 25. Le contact 20,commandé par la came 23, s'ouvre alors mais le relais 5 continue à être excité par la fermeture du contact 7. Il restera ainsi excité tant que le contact 2'-3 restera fermé.
Par contre, l'ouverture de ce contact 20 empêche toute commande intempestive du relais 6 pendant la rotation de la came 23. Le contact 21, commandé par la came 24, se ferme, assurant la mise sous ten- sion du moteur 18 pendant une révolution .complète de cette came, même si entre-temps le contact 8 venait à s'ouvrir par suite de la désexcitation du relais 5 provoquée par l'ouverture du contact 2'-3.
La tension de la source à courant continu 22 est appliquée aux bornes 27 et 28 du potentiomètre 19 par l'intermédiaire des contacts 9 et 10 du relais 5. La borne 28 est reliée au pôle positif de la source 22; la borne 27 est reliée à son pôle négatif.
La tension qui apparaît entre la borne 27 du potentiomètre et le curseur 26 croit régulièrement puisque ce dernier est entraîné par l'in- termédiaire de l'arbre 25, par le moteur 18. Cette tension provoque la circulation d'un courant continu d'intensité croissante dans l'enroulement d'excitation du relais 2. Les connexions de la borne 27 du potentiomètre et de son curseur 26 sont établies de telle sorte que la polarité de ce courant continu est opposée à celle du courant engendré par le convertis- seur 1.
Lorsque le courant continu produit par la tension régulière- ment croissante fournie par le potentiomètre atteint une valeur égale à celle du courant engendré par le convertisseur 1, le relais 2 est désexcité et ouvre son contact 2'-3. Le relais 5 revient alors au repos. Ce relais est donc resté enclenché pendant un temps proportionnel à la valeur du courant engendré par le convertisseur 1, c'est-à-dire pendant un temps pro-
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portionnel à l'écart à compensero Le contact 11 du relais 5 relié au air- cuit de commande du servo-moteur du régulateur primaire est donc resté en- clenche pendant un temps proportionnel à la valeur de l'écart à compenser, Le servo-moteur du régulateur primaire restera donc en fonctionnement pen- dant cette durée ;
son action sera donc proportionnelle à la valeur de l'écart à compenser.
Le courant issu du potentiomètre 19 continuant à croître par suite de la continuation du mouvement de rotation de l'arbre 25, le relais 2 ferme alors son contact 2'-40 Mais le relais 6 n'est pas excité car le contact 20 demeure ouvert.
Lorsque l'arbre 25 a effectué une révolution complètes et que pendant ce mouvement l'écart a été compensé, le moteur 18 s'arrête puisque le contact 21 qui ferme seul son circuit d'alimentation (les relais 5 et 6 ne sont plus excités par le relais 2, et leurs contacts sont ouverts) vient à s'ouvrir.
Lorsque l'arbre 25 a effectué une révolution complète, et si pendant ce mouvement l'écart n'a pas été complètement compensée le relais 5 continue à être excité par suite de la fermeture du contact 2'-3 du relais 2, et le moteur 18 continue à tourner, entraînant l'arbre 25 dans une autre ré- volution, jusqu'à la compensation complète de l'écart.
Si l'écart à compenser est de sens tel que le relais 2 ferme son contact 2'-4, le relais 6 est excitée et par la fermeture de son con- tact 13 provoque le démarrage du moteur 18. Les contacts 14 et 15 appli- quent aux bornes 27 et 28 du potentiomètre 19 une tension de polarité op- posée à celle indiquée précédemment. Le contact 16 demeure fermé pendant un temps proportionnel à l'écart à compensero Il commande le fonctionne- ment du servo-moteur du régulateur primaire en sens inverse de celui du cas précédent.
La vitesse de l'arbre 25 peut être réglable par tout moyen ap- proprié (trains d'engrenages., par exemple).
Dans l'exemple représenté sur la fig. 2, on suppose qu'une centrale comprend trois génératrices dont on veut régler les charges res- pectives de façon, d'une part,, à assurer le réglage de la centrale par rap- port au réseau où elle est connectée et, d'autre part, à assurer la répar- tition des charges des trois génératrices de la centrale conformément à leur programme respectif. (Bien entendu., le dispositif suivant l'inven- tion s'applique à un nombre quelconque de génératrices).
Chacune de ces génératrices est associée à un convertisseur d'un modèle quelconque connu, indifférent au regard de l'invention, qui engendre respectivement un courant continu proportionnel à la puissance fournie par chaque génératrice. 51, 52 et 53 figurent ces convertisseurs.
54 est un convertisseur, également d'un type quelconque connu., qui engen- dre un courant continu proportionnel à l'écart qui existe pour la cen- trale entre la valeur normale de la grandeur de réglage et la valeur ac- tuelle de cette grandeur.
55, 63 et 71 sont trois relais différentiels polariséso Le relais'55 comporte deux enroulements d'excitation 56 et 57 dont les flux magnétiques sont de sens opposés. Il possède également un contact mobile 55' et deux contacts fixes 58 et 59. Les contacts 55' - 58 et 55' - 59 sont ouverts lorsqu'il n'y a aucun courant dans les enroulements d'excita- tion 56 et 57, ou lorsque les flux magnétiques produits par ces enroule- ments sont égaux.
Les relais 63 et 71 sont analogues au relais 55. 64, 65 et 72, 73 correspondent aux enroulements 56, 570 63', 66, 67 et 71', 74, 75 correspondent aux contacts 55', 58, 590
62, 70 et 78 sont trois dispositifs de régulation analogues à celui représenté sur la figo 1. Chacun de ces dispositifs comprend deux
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relais auxiliaires dont l'un est alimenté par la fermeture respective des contacts 55' - 58, 63' - 66, 71' - 74 et dont l'autre est alimenté par la fermeture respective des contacts 55' - 59, 63' - 67, 71' - 75. Chacun de ces dispositifs comprend en outre un moteur commandant la rotation de deux cames et du curseur d'un potentiomètre.
Sur la fig. 2, seuls ont été représentés les potentiomètres, en 60, 68 et 76, les curseurs de ces po- tentiomètres, et les résistances en 61? 69 et 77, lesquelles sont en série avec chacun des curseurs. Chacun des deux relais auxiliaires (non repré- sentés) des dispositifs de régulation 62, 70 et 78 commande, par la ferme- ture d'un de ses contacts, le fonctionnement dans un sens ou dans l'autre du servo-moteur du régulateur primaire de la génératrice correspondante.
Des résistances réglables 79, 80, 81 sont branchées en déri- vation aux bornes des enroulements d'excitation 57, 65, 73.
L'enroulement d'excitation 56 du relais polarisé 55 est bran- ché à une extrémité du potentiomètre 60 et à une extrémité de la résistan- ce 61 du dispositif de régulation 62. Les enroulements d'excitation 64 et 72 sont branchés de façon analogue. L'enroulement d'excitation 56 est par- couru par le courant engendré par le convertisseur 51 l'enroulement d'excitation 64 est parcouru par le courant engendré par le convertisseur 52 ; l'enroulement d'excitation 72 est parcouru par le courant engendré par le convertisseur 53.
D'autre part, l'enroulement d'excitation 57 et sa résistance en dérivation 79, l'enroulement d'excitation 65 et sa résistance en déri- vation 80, l'enroulement d'excitation 73 et sa résistance en dérivation 81, sont connectés en série et branchés de façon telle qu'ils soient parcou- rus par la somme algébrique des courants engendrés par les convertisseurs 51, 52, 53 et 54.
Les résistances 79, 80 et 81 sont ajustées de façon que les ampères-tours dans les enroulements d'excitation 57, 65 et 73 soient res- pectivement proportionnels aux programmes des génératrices associées aux convertisseurs 51, 52, 53.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant
On suppose que la puissance totale fournie par la centrale soit à répartir par tiers entre chaque génératrice (c'est-à-dire que le programme de chacune des génératrices est dans ce cas 1 , 1, 1 ). On 3 3 3 suppose également qu'à un instant donné cette répartition est effectuée correctement, et que l'écart à compenser pour la centrale est nul (c'est- à-dire que, par exemple, dans le cas d'un réglage de puissance, la puis- sance fournie par la centrale correspond à celle qu'elle devrait fournir).
Le courant engendré par le convertisseur 54 est donc nul à cet instant.
L'enroulement d'excitation 56 du relais 55, l'enroulement d'excitation 64 du relais 63, et l'enroulement d'excitation 72 du relais 71, sont respectivement parcourus par les courants engendrés par les conver- tisseurs 51,52, 53. Ces courants sont égaux puisque chacune des géné- ratrices est supposée respecter son programme (c'est-à-dire est supposée fournir 1 de la puissance demandée à la centrale)o
3
L'enroulement d'excitation 57 du relais 55, l'enroulement d'excitation 65 du relais 63, l'enroulement d'excitation 73 du relais 71 ne sont parcourus que par la somme des courants engendrés respectivement par les convertisseurs 51, 52, 530
Les résistances 79, 80, 81 sont réglées de façon que les am- pères-tours de chacun des deux enroulements d'excitation des relais 55, 63,
71 soient égaux lorsque chaque génératrice respecte son programme, puisque le programme de chacune des génératrices s'exprime par un même nombre.
Dans ces conditions les contacts de chacun des relais 55, 63, 71 sont ou- verts.
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Si la répartition des charges entre les génératrices n'est plus assurée suivant les rapports fixes 1 , 1, 1, les ampères-tours des deux 3 3 3 enroulements d'excitation de chacun des relais 55, 63, 71 ne sont plus égaux par suite du changement de la valeur des courants engendrés par les conver- tisseurs 51, 52, 53.
Les équipages mobiles de ces relais sont sollicités dans un sens ou dans l'autre, suivant le sens du déséquilibre de la généra- trice correspondante, et leurs contacts respectifs se ferment dans un sens ou dans l'autre. La fermeture de ces contacts excite l'un ou l'autre des deux relais auxiliaires des dispositifs de régulation 62, 70 et 78, qui fer- ment leurs contacts, ce qui provoque la mise en route des moteurs entrai- nant les curseurs des potentiomètres 60, 68 et 76. Suivant que l'un ou l'autre des relais auxiliaires de ces dispositifs de régulation est enclen- ché, une certaine polarité ou la polarité inverse est appliquée aux bornes desdits potentiomètres, de sorte que des courants régulièrement croissants en valeur absolue viennent s'ajouter aux courants qui parcourent les en- roulements d'excitation 56,
64 et 72 ou au contraire se retrancher de ces courants. Ainsi que cela a été explicité lors de la description de la fig. 1, on engendre des impulsions de courant agissant sur le servo-moteur de régulateur primaire de chacune des génératrices qui ne respecte plus son programme relatif, ces impulsions de courant étant pour chacune de ces génératrices, d'une durée proportionnelle à son écart de répartition des charges.
D'autre part, si par suite d'un écart de réglage de la cen- trale, le convertisseur 54 vient à engendrer un courant continu propor- tionnel à cet écart, ce courant se partage dans les différents circuits en parallèle 57-79, 65-80, 73-81 en raison inverse de la résistance de ces circuits et fait apparaître dans les enroulements 57, 65 et 73 des relais différentiels 55, 63 et 71, des courants proportionnels à la fois à cet écart de réglage, et au programme de chacune des génératrices. Ces cou- rants se superposent algébriquement dans les enroulements 57, 65 et 73 à la somme des courants engendrés par les convertisseurs 51, 52, 53.
Les équipages mobiles des relais 55, 63, 71 sont alors sollicités dans un sens ou dans l'autre, ce qui permet d'engendrer, suivant le processus déjà décrit, des impulsions de courant faisant fonctionner, dans un sens ou dans l'autre, le servo-moteur du régulateur primaire de chaque généra- trice pendant une durée proportionnelle à la fois à l'écart de réglage de la centrale et à l'écart de répartition des charges de chacune des gé- nératrices de la centrale.
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ELECTRIC GENERATOR REGULATION DEVICE.
In certain devices for regulating the generators of a power station, an adjustment having the effect of modifying the compensation of the regulators of the turbines is generally superimposed on the primary adjustment provided by the regulators with which the turbines are equipped. It is in fact necessary to ensure that the power plant is adjusted in relation to the network to which it is connected and also to ensure the distribution of the loads of the power plant generators in accordance with their respective program.
The secondary regulator generally acts on the servo-motor which moves the set point of the primary regulator, by pulses at a constant rate of duration proportional to the setting deviation. The control deviation is the deviation between the prescribed value of the manipulated variable and the actual value of this variable. (In the case of a power regulation, this deviation is that which exists between the power that the generator should provide and that which it is currently supplying; in the case of a frequency adjustment, this difference is that which exists between the frequency imposed on the generator and its current frequency; in the case of a regulation mixed frequency-power this difference is of the form 6 P + K # F;
expression in which # P represents the power deviation., # F; the frequency deviation., and K denotes a digital constant).
As the primary governor servo motor rotates at constant speed, it follows that it moves the set point of that governor by a larger amount the longer it runs. If the control pulses have a duration proportional to the control deviation, the average displacement speed of the primary regulator set point is slaved to the value of this deviation.
On the other hand, there are devices, called "measurement converters", which convert into proportional direct current, either
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the control deviation, ie the control variable itself (power, frequency, etc.).
The present invention, Jacques PELPEL system, relates to an electric generator regulation device in which the servomotor of the primary regulator of the generator operates for a time proportional to the value of the adjustment deviation to be compensated. device being characterized by a polarized relay with two contacts, which under the action of a torque proportional to the difference to be compensated., closes one of its contacts, starting on the one hand, the aforementioned servomotor and, on the other hand, a device thanks to which a sawtooth current of constant frequency is obtained, which is superimposed in a frame of this relay on the current supplied by the measurement converter associated with the generator,
so as to bring the moving team of the relay into its equilibrium position.
The invention may, in any event, be well understood, with the aid of the description which follows as well as the appended drawings, which description and drawings are, of course, given by way of example and without limitation. .
Fig. 1 represents an embodiment of the object of the invention, applied to the adjustment of a generator.
FIG. 2 represents an embodiment of the object of the invention, applied to the regulation of several generators of a power station, and in which the durations of the control pulses to the servomotor of the primary regulator are proportional to the both to the power plant adjustment deviation and to the load distribution deviation of each of the power plant generators.
In fig 1, there is shown at 1 a converter of any known model, indifferent with regard to the invention, which generates a direct current whose intensity is proportional to the adjustment deviation of the machine., and whose polarity depends on the direction of this difference. Converter 1 supplies a polarized relay 2 comprising a mobile contact 2 and two fixed contacts 3 and 4. Contacts 2'-3 and 2'-4 are open when no current flows through the excitation winding. of relay 2. When a current flows through this excitation winding, one of contacts 2'-3 or 2'-4 closes depending on the polarity of this current.
The mobile contact 2 'is connected to one of the poles of a direct current source 22. The fixed contact 3 is connected to one of the terminals of the auxiliary relay 5; the fixed contact 4 is connected to one of the terminals of the auxiliary relay 6. Each of the other terminals of the auxiliary relays 5 and 6 is connected to the other pole of the source 22 by means of a contact 20, controlled by a cam 23. The auxiliary relay 5 has five contacts, 7, 8, 9, 10, 11, normally open when this relay is not energized.
The auxiliary relay 6 also has five contacts, 12, 13, 1 ', 15, 16, normally open when this relay is not energized.
When contact 8 of relay 5 or contact 13 of relay 6 is closed, the voltage from source 17 is applied to the terminals of motor 18.
The latter, by rotating, drives a shaft 25 on which the cams 23 and 24 and the slider 26 of a potentiometer 19. The end 27 of the circuit of the potentiometer is connected to one of the terminals of the contacts 10 and are wedged. 14; the end 28 of this circuit is connected to one of the terminals of the contacts 9 and 15. Each of the other terminals of the contacts 9 and 14 is connected to the positive pole of the source 22; each of the other terminals of contacts 10 and 15 is connected to the negative pole of this source. When contacts 9 and 10 of relay 5 are closed, positive polarity is applied to end 28 of potentiometer 19 and negative polarity is applied to end 27 of this potentiometer.
When, on the contrary, the contacts 14 and 15 of the relay 6 are closed, a positive polarity is applied to the end 27 of the potentiometer and a negative polarity is applied to its end 28.
The tension which then appears between the cursor 26 of the potentio-
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meter and its end 27 is applied by means of a resistor 29, to the terminals of the excitation winding of the relay 2. The resistor 29 has a large value, so that the circuit connected between the terminal 27 and the cursor 26 of the potentiometer 19 and containing this resistance is traversed by a very low current, of negligible value compared to that of the current which traverses said potentiometer.
The contact 7 of the relay 5 and the contact 12 of the relay 6 are both connected in branch to the terminals of the contact 20. They are used to keep the relays 5 and 6 respectively energized, when the contact 20 opens during switching. rotation of cam 23, provided of course that contact 2'-3 or 2'-4 remains closed o
Contact 11 of relay 5 and contact 16 of relay 6 close the circuit of the servomotor (not shown in the figure) of the primary regulator of the generator to be adjusted in such a way that this servomotor turns in one direction or in the opposite direction. the other following the closing of one or the other of these contacts.
The operation of the device is as follows:. When no current is emitted by converter 1, contacts 2 '- 3 and 2' - 4 of polarized relay 2 are open, as are the contacts of relays 5 'and 6, these not being energized. . The engine 18 is stopped. Cams 23 and 24 are in the position shown in the figure, cam 23 keeping contact 20 closed, and cam 24 keeping contact 21 open. No voltage is applied to terminals 27 and 28 of potentiometer 19.
When, as a result of a difference which occurs between the adjustment value of the magnitude acting on converter 1 and its current value, said converter emits a direct current proportional to this difference, relay 2 is energized and closes the 'one or the other of its contacts according to the sign of this deviation, for example contact 2'-3. Relay 5 is then energized since contact 20 controlled by cam 23 is closed. Contacts 7, 8, 9, 10 and 11 of this relay close. Following the closing of contact 8, in particular, motor 18 is energized and starts rotating, driving shaft 25. Contact 20, controlled by cam 23, then opens but relay 5 continues to be energized by closing of contact 7. It will thus remain energized as long as contact 2'-3 remains closed.
On the other hand, the opening of this contact 20 prevents any untimely control of the relay 6 during the rotation of the cam 23. The contact 21, controlled by the cam 24, closes, ensuring that the motor 18 is switched on for a period of time. complete revolution of this cam, even if in the meantime the contact 8 were to open as a result of the de-energization of the relay 5 caused by the opening of the contact 2'-3.
The voltage of the direct current source 22 is applied to the terminals 27 and 28 of the potentiometer 19 through the contacts 9 and 10 of the relay 5. The terminal 28 is connected to the positive pole of the source 22; terminal 27 is connected to its negative pole.
The voltage which appears between the terminal 27 of the potentiometer and the cursor 26 increases regularly since the latter is driven by the intermediary of the shaft 25, by the motor 18. This voltage causes the circulation of a direct current of increasing current in the excitation winding of relay 2. The connections of terminal 27 of the potentiometer and of its cursor 26 are established so that the polarity of this direct current is opposite to that of the current generated by the converter 1.
When the direct current produced by the regularly increasing voltage supplied by the potentiometer reaches a value equal to that of the current generated by the converter 1, the relay 2 is de-energized and opens its contact 2'-3. Relay 5 then returns to idle. This relay therefore remained on for a time proportional to the value of the current generated by converter 1, that is to say for a long time.
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portional to the deviation to be compensated Contact 11 of relay 5 connected to the control air for the primary regulator servomotor therefore remained engaged for a time proportional to the value of the deviation to be compensated. the primary regulator motor will therefore remain in operation during this period;
its action will therefore be proportional to the value of the difference to be compensated.
The current coming from the potentiometer 19 continuing to increase following the continuation of the rotational movement of the shaft 25, the relay 2 then closes its contact 2'-40 But the relay 6 is not energized because the contact 20 remains open .
When the shaft 25 has made a complete revolution and that during this movement the difference has been compensated, the motor 18 stops since the contact 21 which closes its supply circuit alone (relays 5 and 6 are no longer energized by relay 2, and their contacts are open) opens.
When the shaft 25 has made one complete revolution, and if during this movement the difference has not been completely compensated for, relay 5 continues to be energized following the closing of contact 2'-3 of relay 2, and the motor 18 continues to rotate, driving shaft 25 in another revolution, until the gap is fully compensated.
If the deviation to be compensated is such that relay 2 closes its contact 2'-4, relay 6 is energized and by closing its contact 13 causes motor 18 to start. Contacts 14 and 15 apply. - that at terminals 27 and 28 of potentiometer 19 a voltage of polarity opposite to that indicated previously. Contact 16 remains closed for a time proportional to the difference to be compensated. It controls the operation of the primary regulator servomotor in the opposite direction to that of the previous case.
The speed of the shaft 25 may be adjustable by any suitable means (gear trains, for example).
In the example shown in FIG. 2, it is assumed that a power station comprises three generators whose respective loads are to be regulated so as, on the one hand, to ensure the regulation of the power station in relation to the network to which it is connected and, on the other hand, to ensure the distribution of the loads of the three generators of the plant in accordance with their respective programs. (Of course, the device according to the invention applies to any number of generators).
Each of these generators is associated with a converter of any known model, indifferent with regard to the invention, which respectively generates a direct current proportional to the power supplied by each generator. 51, 52 and 53 are these converters.
54 is a converter, also of any known type, which generates a direct current proportional to the deviation which exists for the central between the normal value of the manipulated variable and the actual value of this. greatness.
55, 63 and 71 are three polarized differential relays. The relay 55 comprises two excitation windings 56 and 57 whose magnetic fluxes are in opposite directions. It also has a movable contact 55 'and two fixed contacts 58 and 59. The contacts 55' - 58 and 55 '- 59 are open when there is no current in the excitation windings 56 and 57, or when the magnetic fluxes produced by these windings are equal.
Relays 63 and 71 are analogous to relay 55. 64, 65 and 72, 73 correspond to windings 56, 570 63 ', 66, 67 and 71', 74, 75 correspond to contacts 55 ', 58, 590
62, 70 and 78 are three regulation devices similar to that shown in Fig. 1. Each of these devices comprises two
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auxiliary relays, one of which is powered by the respective closing of contacts 55 '- 58, 63' - 66, 71 '- 74 and the other of which is powered by the respective closing of contacts 55' - 59, 63 '- 67 , 71 '- 75. Each of these devices further comprises a motor controlling the rotation of two cams and of the slider of a potentiometer.
In fig. 2, only the potentiometers, at 60, 68 and 76, the cursors of these potentiometers, and the resistors at 61? 69 and 77, which are in series with each of the sliders. Each of the two auxiliary relays (not shown) of the regulating devices 62, 70 and 78 controls, by closing one of its contacts, the operation in one direction or the other of the regulator servo motor. primary of the corresponding generator.
Adjustable resistors 79, 80, 81 are shunted across the terminals of the excitation windings 57, 65, 73.
The excitation winding 56 of the polarized relay 55 is connected to one end of the potentiometer 60 and to one end of the resistor 61 of the regulating device 62. The excitation windings 64 and 72 are connected in a similar fashion. . The excitation winding 56 is traversed by the current generated by the converter 51; the excitation winding 64 is traversed by the current generated by the converter 52; the excitation winding 72 is traversed by the current generated by the converter 53.
On the other hand, the excitation winding 57 and its shunt resistance 79, the excitation winding 65 and its shunt resistance 80, the excitation winding 73 and its shunt resistance 81, are connected in series and connected in such a way that they are traversed by the algebraic sum of the currents generated by the converters 51, 52, 53 and 54.
The resistors 79, 80 and 81 are adjusted so that the ampere-turns in the excitation windings 57, 65 and 73 are respectively proportional to the programs of the generators associated with the converters 51, 52, 53.
The operation of the device is as follows
It is assumed that the total power supplied by the power station is to be divided by thirds between each generator (that is to say that the program of each of the generators is in this case 1, 1, 1). We also assume that at a given instant this distribution is carried out correctly, and that the deviation to be compensated for for the central unit is zero (that is to say that, for example, in the case of an adjustment power, the power supplied by the central unit corresponds to that which it should provide).
The current generated by the converter 54 is therefore zero at this instant.
The excitation winding 56 of the relay 55, the excitation winding 64 of the relay 63, and the excitation winding 72 of the relay 71, are respectively traversed by the currents generated by the converters 51, 52, 53. These currents are equal since each of the generators is supposed to respect its program (that is to say is supposed to supply 1 of the power requested from the plant) o
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The excitation winding 57 of the relay 55, the excitation winding 65 of the relay 63, the excitation winding 73 of the relay 71 are only traversed by the sum of the currents generated respectively by the converters 51, 52, 530
The resistors 79, 80, 81 are adjusted so that the ampere-turns of each of the two excitation windings of the relays 55, 63,
71 are equal when each generator respects its program, since the program of each generator is expressed by the same number.
Under these conditions, the contacts of each of the relays 55, 63, 71 are open.
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If the load distribution between the generators is no longer ensured according to the fixed ratios 1, 1, 1, the ampere-turns of the two 3 3 3 excitation windings of each of the relays 55, 63, 71 are no longer equal by following the change in the value of the currents generated by the converters 51, 52, 53.
The mobile units of these relays are solicited in one direction or the other, depending on the direction of the imbalance of the corresponding generator, and their respective contacts close in one direction or the other. The closing of these contacts energizes one or the other of the two auxiliary relays of the regulation devices 62, 70 and 78, which close their contacts, which causes the starting of the motors driving the sliders of the potentiometers. 60, 68 and 76. Depending on whether one or the other of the auxiliary relays of these regulating devices is activated, a certain polarity or the reverse polarity is applied to the terminals of said potentiometers, so that regularly increasing currents in absolute value are added to the currents flowing through the excitation windings 56,
64 and 72 or on the contrary to withdraw from these currents. As was explained during the description of FIG. 1, current pulses are generated acting on the primary regulator servomotor of each of the generators which no longer respects its relative program, these current pulses being for each of these generators, of a duration proportional to its distribution deviation charges.
On the other hand, if, as a result of a central adjustment deviation, the converter 54 generates a direct current proportional to this deviation, this current is shared among the various parallel circuits 57-79, 65-80, 73-81 in inverse ratio to the resistance of these circuits and shows in the windings 57, 65 and 73 of the differential relays 55, 63 and 71, currents proportional both to this adjustment deviation, and to the program of each generator. These currents are superimposed algebraically in the windings 57, 65 and 73 on the sum of the currents generated by the converters 51, 52, 53.
The mobile units of the relays 55, 63, 71 are then urged in one direction or the other, which makes it possible to generate, according to the process already described, current pulses operating, in one direction or the other. , the servomotor of the primary regulator of each generator for a period proportional to both the control unit adjustment deviation and the load distribution deviation of each of the power plant generators.