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Perfectionnements aux appareils de mesure de la fréquence de courants alternatifs ou de la vitesse.
La présente invention concerne les appareils de mesure de la fréquence de courants alternatifs et peut aussi s'appli- quer à la mesure de la vitesse.
Les appareils suivant l'invention s'appliquent spé- cialement au cas où il faut indiquer à quel point la fréquence d'un courant alternatif s'écarte d'une valeur normale. On re- marquera que s'il est possible de représenter la vitesse de ro- tation d'un arbre par la fréquence d'un courant alternatif produit par un alternateur tachymètre entraîné par l'arbre, on peut utiliser le même dispositif pour indiquer à quel point la vitesse de rotation d'un arbre s'écarte d'une valeur normale.
Par exemple, ce dispositif peut être associé à une turbine pour indiquer la vitesse de rotation de celle-ci. Un appareil suivant l'invention peut aussi être appliqué cependant à d'autres @
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installations où un alternateur tachymètre peut être entraîné à une vitesse fonction de la vitesse ou de la fréquence à mesurer.
Suivant la présente invention, un appareil de mesure de la fréquence d'un courant alternatif ou de la vitesse de rotation d'un arbre, comprend un alternateur tachymètre entraîné à une vitesse fonction de la vitesse ou de la fréquence à mesurer, deux circuits résonnants connectés au tachymètre et ayant une fréquence de réso/nance différente chacun, et un moyen répondant à la diffé- rence algébrique de deux tensions dérivées des courants dans les circuits résonnants respectifs, ou de deux tensions aux bornes d'élé ments de ces circuits résonnants, et donnant une indication dans une gamme de fréquences de sortie de l'alternateur tachymètre comprises entre les fréquences de résonance des deux circuits résonnants.
Les deux circuits résonnants peuvent être à résonance série et des tensions dérivées de tensions alternatives aux bornes d'un élément de chaque circuit peuvent être soustraites algébri- quement et appliquées à un appareil du type voltmètre qui peut être étalonné de façon à indiquer la vitesse ou la fréquence réelle à¯mesurer. Par exemple, une résistance de charge peut être alimentée, à travers un redresseur et, si on le désire, un circuit de filtrage, par la tension alternative apparaissant soit aux bornes de la capacité, soit aux bornes de la self d'un des cir- cuits résonnants. Un dispositif semblable peut être alimenté par l'élément correspondant de l'autre circuit résonnant.
Les tensions aux bornes des résistances de charge sont soustraites algébriquement et la différence est appliquée à un voltmètre connecté aux bornes des deux résistances de charge.
Une particularité de l'invention est de combiner un appa- reil, comme précité, qui mesure ou indique la variation de fré- quence ou de vitesse dans une gamme relativement limitée de part et d'autre de la vitesse ou fréquence normale, avec un appareil
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pour mesurer ou indiquer la fréquence ou la vitesse dans une gamme plus étendue, qui est fonction de la tension de sortie de l'alternateur tachymètre. Par exemple l'appareil indicateur ou mesureur de fréquence ou de vitesse dans une gamme plus éten- due, peut consister en un appareil du type voltmètre qui indique la tension de sortie de l'alternateur tachymètre, et peut donc être utilisé pour mesurer ou indiquer la vitesse de l'alternateur tachymètre.
Le même voltmètre ou un appareil séparé du type voltmètre peut être associé, comme indicateur, aux circuits résonnants à l'effet d'indiquer les variations de vitesse ou de fréquence dans une gamme relativement limitée autour de la vi- tesse ou fréquence normale. L'appareil du type voltmètre peut, si on le désire, consister en un appareil enregistreur, ou bien un appareil enregistreur peut être prévu en plus du voltmètre.
Une forme d'exécution de la présente invention destinée à fournir une indication de la vitesse d'une turbine sera décrite, à titre d'exemple, avec référence au dessin annexé qui représente le schéma des circuits de l'appareil.
Comme le dessin le montre, un alternateur tachymètre haute fréquence 10 est entrainé par la turbine et peut être, par exemple, du type à aimant permanent donnant un débit à une fréquence de 1. 000 cycles par seconde, par exemple, quand il est entraîné à la vitesse normale de la turbine, 3.000 tours par minute par exemple. La sortie de l'alternateur tachymètre 10 est envoyée, par un interrupteur bipolaire 11, des fusibles 12 et une résistance variable 13,à l'enroulement primaire 14 d'un transfor- mateur 15 ayant deux enroulements secondaires 16 et 17. Le se- condaire 17 est connecté aux bornes à courant alternatif d'un redresseur en pont 18 dont le débit en courant continu est filtré par un condensateur 19 et appliqué à la bobine d'excitation 20 d'un relais à contacts inverseurs 21.
La bobine d'excitation 22 d'un second relais à un contact unipolaire 23 est mise en
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parallèle avec la bobine d'excitation 20. Le courant continu de- vant actionner d'autres relais est fourni par une source de cou- rant alternatif 24 par l'intermédiaire d'un interrupteur 25 solidaire de l'interrupteur 11, de fusibles 26, d'un transforma- teur 27 et d'un redresseur en pont 28, dont le débit est filtré par un condensateur 29. Quand la turbine tourne à petite vitesse, la tension à la sortie de l'alternateur tachymètre 10 est relativement faible et ni la bobine d'excitation 20 ni la bobine d'excitation 22 ne sont suffisamment excitées pour actionner les contacts associés 21 et 23 respectivement.
La sensibilité du relais à la bobine d'excitation 20 est telle que celui-ci actionne ses contacts associés quand la turbine tourne approximativement à 2750 tours par minute, tandis que la sensibilité du relais à la bobine d'excitation 22 est telle que ses contacts ne se ferment que si la turbine tourne plus vite, à 3. 250 tours par minute, par exemple. Il faut remarquer que ces valeurs sont données simplement à titre d'exemple et que, si on le désire, on peut choisir d'autres valeurs de vitesse. Une lampe 34 est pré- vue pour indiquer que les contacts 21 ont été enclenchés en po- sition de travail.
L'autre enroulement secondaire 16 du transformateur 15 alimente alternativement trois circuits d'indication de vitesse de la turbine, en étant connecté par un premier groupe de contacts inverseurs 30 et par un second groupe de contacts inverseurs 32 d'un relais à enroulement d'excitation 31. Quand la turbine tourne lentement, la bobine d'excitation 31 est alimentée en courant continu auxiliaire par un redresseur 28 à travers les contacts 21. Une lampe de signalisation 33 est connectée en parallèle avec la bobine d'excitation 31 et donne donc l'indication que la bobine d'excitation 31 est alimentée. Dans ce dernier cas, les contacts 30 et 32 sont amenés de la position indiquée dans une position dans laquelle un redresseur en pont 40 est mis
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en parallèle avec l'enroulement secondaire 16, par l'intermédiaire de fusibles 41.
Un condensateur de filtrage 42 est mis aux bornes de sortie à courant continu du redresseur en pont 40, dont le débit est prélevé à deux des contacts inverseurs 32, par l'inter- médiaire d'une résistance variable 43. Quand la bobine d'excita- tion 31 est alimentée, le courant continu débité par le redres- seur en pont 40 est envoyé, à travers la résistance réglable 43, à un appareil indicateur du type voltmètre 44. L'enroulement d'excitation d'un appareil enregistreur 45 est connecté en paral- lèle avec l'appareil indicateur 44, à travers les contacts inver- seurs 46 d'un relais à bobine d'excitation 47 alimenté quand les contacts 23 sont fermés.
Pour des vitesses inférieures à 3250 tours par minute, les contacts 23 sont ouverts et les contacts 46 se trouvent dans la position représentée, dans laquelle l'enre- gistreur est connecté en parallèle avec l'appareil indicateur 44.
Dans la position indiquée au dessin, quand la bobine d'excitation 31 n'est pas alimentée, les contacts 30 connectés en parallèle avec l'enroulement secondaire 16 du transformateur 15, sont reliés à d'autres contacts inverseurs 50 faisant partie d'un relais à bobine d'excitation 47. Les contacts inverseurs 46 et 50 choisissent l'un ou l'autre de deux circuits résonnants utilisés pour indiquer la vitesse de la turbine dans une gamme relativement limitée de vitesses. Quand la bobine d'excitation 47 n'est pas alimentée, les contacts inverseurs 50 se trouvent dans la position représentée au dessin, dans laquelle le secon- daire 16 du transformateur 15 est relié, par les contacts 30 et 50 et les fusibles 51, à deux circuits résonnants connectés en parallèle.
Un de ces circuits comprend une self 52 et un condensateur 53, et l'autre une self 54 et un condensateur 55.
Si cette paire de circuits résonnants est destinée à donner une indication de la vitesse entre, par exemple, 2.700 et 3.000 tours par minute de la turbine, la self 54 et le condensateur 55 peuvent¯être choisis de manière à avoir leur résonance série
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à environ 800 cycles par seconde, c'est-à-dire à une fréquence correspondant à une vitesse de 2.400 tours par minute. Le circuit comprenant la self 52 et le condensateur 53 peut avoir sa réso- nance série, par exemple, à 1500 cycles par seconde, ce qui cor- respond à une vitesse de turbine de 4500 tours par minute. Les tensions aux bornes des condensateurs 53 et 55 sont comparées algébriquement en les appliquant, à travers des redresseurs res- pectifs 56 et 57, à des résistances de charge 58 et 59.
Des condensateurs de filtrage 60 et 61 sont connectés aux bornes des résistances de charge 58 et 59 respectivement. La différence entre les tensions de sortie apparaissant aux bornes des résistan- ces de charge 58 et 59 est appliquée, par l'intermédiaire d'une résistance variable 62 et des contacts 32, à l'appareil indicateur 44 et, par d'autres contacts 46, à l'appareil enregistreur 45. La seconde paire de circuits résonnants série est généralement semblable à celle décrite ci-dessus,mais les valeurs sont légère- ment différentes. Quand la bobine d'excitation 47 est alimentée, les contacts 50 changent de position, de manière à connecter la secondaire paire de circuits résonnants ou secondaire 16 du trans- formateur 15, par l'intermédiaire des fusibles 71.
Un des circuits résonnants comprend une self 72 et un condensateur 73 , et l'autre comprend une self 74 et un condensateur 75. Les valeurs de la self 72 et du condensateur 73 peuvent être choisies de façon à avoir leur résonance série à une fréquence d'environ 1500 cycles par seconde correspondant à une vitesse de turbine de 4500 tours par minute, tandis,que les valeurs de la self 74 et du condensateur 75 peuvent être choisies de manière à avoir la résonance série à, par exemple, 1000 cycles par seconde correspondant à une vitesse de turbine de 3000 tours par minute. Une résistance de charge 78 est connectée, par l'intermédiaire d'un redresseur 76, aux bornes du condensateur 73, un condensateur de filtrage 80 étant mis en parallèle avec la résistance de charge 78.
De même, une résistance de charge 79 est connectée, par l'intermédiaire d'un redres-
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seur 77, aux bornes du condensateur 75, et un condensateur de filtrage 81 est mis en parallèle sur la résistance de charge 79. La différence algébrique des tensions aux bornes des résis- tances de charge 78 et 79 est appliquée, par l'intermédiaire d'une résistance réglable 82 à l'appareil enregistreur 45, quand la bobine d'excitation 47 est excitée et fait changer de position les contacts inverseurs 46 et 50.
Le fonctionnement du circuit comprenant les éléments 71 à 82 est le même que celui comprenant les éléments 51 à 62, la seule différence consistant en la légère différence des valeurs choisies permettant aux deux circuits de travaillerdans des gammes de fréquence et de vitesse de turbine différentes.Un avantage à utiliser un alternateur tachymètre de fréquence relativement élevée réside en ce que les self-induc- tions et capacités requises dans les circuits résonnants sont réduites, à ces fréquences, comparées aux valeurs nécessaires pour obtenir la résonance aux fréquences industrielles, comme 50 cycles par seconde.
Les paires de circuits résonnants fonctionnent de la façon suivante. Si un circuit résonnant reçoit du courant alter- natif de fréquence variable, le courant dans le circuit réson- nant et la tension aux bornes de chacun de ses éléments varient avec la fréquence. Pour une tension appliquée donnée, le courant et, par conséquent, la tension aux bornes de chaque élément, seront maximum à la fréquence de résonance et diminuent au-dessus et en-dessous de la résonance. Si, au contraire, la tension appli- quée varie avec la fréquence, comme c'est le cas avec un alter- nateur tachymètre, la courbe courant/fréquence ou tension/fré- quence est un peu changée. La forme de ces courbes caractéristi- ques peut aussi être modifiée en faisant varier l'amortissement du circuit, par exemple en mettant une résistance de charge en parallèle avec un des éléments.
Avec deux circuits résonnant à des fréquences différentes, il y a une fréquence, entre les
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deux fréquences de résonance, à laquelle les courants dans les circuits résonnants et les tensions aux bornes d'éléments déter- minés de ces circuits seront égaux. A cette fréquence, la diffé- rence algébrique entre les tensions est nulle. De préférence, on s'arrange pour que ce point corresponde au point zéro de l'appa- reil indicateur ou enregistreur ou des deux appareils auxquels les tensions aux bornes des résistances de charge sont appliquées.
Cette fréquence ou vitesse peut être choisie comme la fréquence ou vitesse la plus basse couverte par cette gamme de fréquences ou de vitesses de l'appareil. Pour que la différence algébrique entre les tensions aux bornes des résistances de charge puisse Varier progressivement avec la variation de fréquence ou de vi- tesse, il faut travailler dans des parties des caractéristiques qui sont comprises entre les fréquences de résonance des deux circuits résonnants et de préférence, pour avoir une réponse bien linéaire, le fonctionnement se fera bien à l'intérieur entre les fréquences de résonance et, de préférence, vers la fréquence de résonance la plus haute par rapport au point d'égalité des tensions.
Une particularité de la présente invention réside en ce qu'on choisit les conditions de fonctionnement de façon qu'il y ait une relation linéaire ou approximativement linéaire entre la différence algébrique des tensions et la fréquence ou la vitesse. Il a été constaté que ceci peut être réalisé avec un degré de précision considérable si chacune des résistances de charge 58, 59, 78 et 79, et aussi les résistances de charge dues aux appareils de mesure ou d'enregistrement ou des deux connectées en série avec les résistances 62 et 82, sont de l'ordre de 1. 000 ohms.
Au cours de l'installation de l'appareil, les valeurs des résistances de charge 58, 59, 78 et 79 peuvent être ajustées pour obtenir cette condition de linéarité, et en réglant les résistances 58 et 78 (ou 59 et 79) on peut varier
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légèrement la fréquence pour laquelle les différences algébriques des tensions;aux bornes des résistances de charge sont nulles.
Les résistances 62 et 82 en série avec les appareils indicateurs ou enregistreurs ou les deux, peuvent aussi être réglables de manière à obtenir un réglage de la sensibilité des appareils afin d'établir les limites correctes de chaque gamme de fréquences ou de vitesses.
Il faut noter que dans la forme d'exécution décrite ci-dessus, le même voltmètre enregistreur sert à indiquer la va vitesse, dans trois gammes de vitesses. La première gamme/de zéro à 2.750 tours/minute environ, la deuxième de 2.750 à 3.250 tours/ minute et la troisième de 3.250 à 3.500 tours/minute. En outre, l'appareil indicateur 44 est utilisé pour les deux gammes infé- rieures. On pourrait, s'il le faut, le faire servir dans les trois gammes évidemment. Si la forme d'exécution ci-dessus com- porte trois gammes de vitesse, il est évident que d'autres gammes de vitesses pourraient être ajoutées, en ajoutant de nou- veaux circuits résonnants.
Il est souhaitable que les relais aux bobines d'excita- tion 20 et 22 enclenchent et déclenchent pour des valeurs de tension appliquée pas trop différentes.
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Improvements to measuring devices for the frequency of alternating currents or speed.
The present invention relates to apparatus for measuring the frequency of alternating currents and can also be applied to the measurement of speed.
The devices according to the invention apply especially in the case where it is necessary to indicate how far the frequency of an alternating current deviates from a normal value. Note that if it is possible to represent the speed of rotation of a shaft by the frequency of an alternating current produced by a tachometer alternator driven by the shaft, the same device can be used to indicate to how much the speed of rotation of a shaft deviates from a normal value.
For example, this device can be associated with a turbine to indicate the speed of rotation of the latter. An apparatus according to the invention can however also be applied to other devices.
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installations where a tachometer alternator can be driven at a speed depending on the speed or frequency to be measured.
According to the present invention, an apparatus for measuring the frequency of an alternating current or the speed of rotation of a shaft, comprises a tachometer alternator driven at a speed which is a function of the speed or of the frequency to be measured, two resonant circuits connected to the tachometer and having a different resonance frequency each, and a means responding to the algebraic difference of two voltages derived from the currents in the respective resonant circuits, or of two voltages at the terminals of elements of these resonant circuits , and giving an indication in a range of output frequencies of the tachometer alternator included between the resonant frequencies of the two resonant circuits.
The two resonant circuits can be series resonant, and voltages derived from alternating voltages across an element of each circuit can be subtracted algebraically and applied to a voltmeter type device which can be calibrated to indicate speed or speed. the actual frequency to be measured. For example, a load resistor can be supplied, through a rectifier and, if desired, a filter circuit, by the alternating voltage appearing either at the terminals of the capacitor or at the terminals of the inductor of one of the circuits. - resonant bakes. A similar device can be powered by the corresponding element of the other resonant circuit.
The voltages across the load resistors are algebraically subtracted and the difference is applied to a voltmeter connected across the two load resistors.
A particular feature of the invention is to combine an apparatus, as mentioned above, which measures or indicates the variation in frequency or speed in a relatively limited range on either side of the normal speed or frequency, with a apparatus
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to measure or indicate the frequency or speed in a wider range, which is a function of the output voltage of the tachometer alternator. For example the indicating or measuring apparatus for frequency or speed in a wider range, may consist of a device of the voltmeter type which indicates the output voltage of the tachometer alternator, and may therefore be used to measure or indicate the speed of the tachometer alternator.
The same voltmeter or a separate device of the voltmeter type may be associated, as an indicator, with the resonant circuits for the purpose of indicating the variations in speed or frequency within a relatively limited range around the normal speed or frequency. The voltmeter type apparatus may, if desired, consist of a recording apparatus, or a recording apparatus may be provided in addition to the voltmeter.
An embodiment of the present invention intended to provide an indication of the speed of a turbine will be described, by way of example, with reference to the accompanying drawing which shows the circuit diagram of the apparatus.
As the drawing shows, a high frequency tachometer alternator 10 is driven by the turbine and may be, for example, of the permanent magnet type giving flow at a frequency of 1,000 cycles per second, for example, when driven. at the normal speed of the turbine, 3,000 revolutions per minute for example. The output of the tachometer alternator 10 is sent, by a two-pole switch 11, fuses 12 and a variable resistor 13, to the primary winding 14 of a transformer 15 having two secondary windings 16 and 17. The second condaire 17 is connected to the alternating current terminals of a bridge rectifier 18 whose direct current flow is filtered by a capacitor 19 and applied to the excitation coil 20 of a relay with changeover contacts 21.
The excitation coil 22 of a second relay with a single-pole contact 23 is switched on.
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parallel with the excitation coil 20. The direct current to actuate other relays is supplied by an alternating current source 24 via a switch 25 integral with the switch 11, fuses 26 , a transformer 27 and a bridge rectifier 28, the flow of which is filtered by a capacitor 29. When the turbine rotates at low speed, the voltage at the output of the tachometer alternator 10 is relatively low and neither the excitation coil 20 nor the excitation coil 22 are sufficiently energized to actuate the associated contacts 21 and 23 respectively.
The sensitivity of the relay to the excitation coil 20 is such that it actuates its associated contacts when the turbine rotates at approximately 2750 rpm, while the sensitivity of the relay to the excitation coil 22 is such that its contacts only close if the turbine spins faster, at 3.250 rpm, for example. It should be noted that these values are given simply by way of example and that, if desired, other speed values can be chosen. A lamp 34 is provided to indicate that the contacts 21 have been engaged in the working position.
The other secondary winding 16 of transformer 15 alternately feeds three turbine speed indication circuits, being connected by a first group of changeover contacts 30 and by a second group of changeover contacts 32 of a winding relay. excitation 31. When the turbine rotates slowly, the excitation coil 31 is supplied with auxiliary direct current by a rectifier 28 through the contacts 21. A signal lamp 33 is connected in parallel with the excitation coil 31 and therefore gives the indication that the excitation coil 31 is supplied. In the latter case, the contacts 30 and 32 are brought from the position indicated to a position in which a bridge rectifier 40 is put.
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in parallel with the secondary winding 16, via fuses 41.
A filter capacitor 42 is placed at the direct current output terminals of the bridge rectifier 40, the output of which is taken from two of the change-over contacts 32, via a variable resistor 43. When the coil d ' excitation 31 is supplied, the direct current supplied by the bridge rectifier 40 is sent, through the adjustable resistor 43, to an indicating device of the voltmeter type 44. The excitation winding of a recording device 45 is connected in parallel with the indicating device 44, through the changeover contacts 46 of an excitation coil relay 47 supplied when the contacts 23 are closed.
For speeds below 3250 revolutions per minute, contacts 23 are open and contacts 46 are in the position shown, in which the recorder is connected in parallel with the indicating device 44.
In the position shown in the drawing, when the excitation coil 31 is not powered, the contacts 30 connected in parallel with the secondary winding 16 of the transformer 15, are connected to other changeover contacts 50 forming part of a field coil relay 47. Changeover contacts 46 and 50 select one or the other of two resonant circuits used to indicate turbine speed over a relatively limited range of speeds. When the excitation coil 47 is not supplied, the changeover contacts 50 are in the position shown in the drawing, in which the secondary 16 of the transformer 15 is connected, by the contacts 30 and 50 and the fuses 51, with two resonant circuits connected in parallel.
One of these circuits comprises an inductor 52 and a capacitor 53, and the other an inductor 54 and a capacitor 55.
If this pair of resonant circuits is intended to give an indication of the speed between, for example, 2,700 and 3,000 revolutions per minute of the turbine, the choke 54 and the capacitor 55 can be chosen so as to have their series resonance
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at about 800 cycles per second, that is to say at a frequency corresponding to a speed of 2,400 revolutions per minute. The circuit comprising the inductor 52 and the capacitor 53 may have its series resonance, for example, at 1500 cycles per second, which corresponds to a turbine speed of 4500 revolutions per minute. The voltages across capacitors 53 and 55 are compared algebraically by applying them, through respective rectifiers 56 and 57, to load resistors 58 and 59.
Filter capacitors 60 and 61 are connected across the load resistors 58 and 59 respectively. The difference between the output voltages occurring across the load resistors 58 and 59 is applied, through a variable resistor 62 and contacts 32, to the indicating device 44 and, through other contacts. 46, to recording apparatus 45. The second pair of series resonant circuits is generally similar to that described above, but the values are slightly different. When the excitation coil 47 is energized, the contacts 50 change position, so as to connect the secondary pair of resonant circuits or secondary 16 of the transformer 15, through the fuses 71.
One of the resonant circuits comprises an inductor 72 and a capacitor 73, and the other comprises an inductor 74 and a capacitor 75. The values of the inductor 72 and of the capacitor 73 can be chosen so as to have their series resonance at a frequency d 'about 1500 cycles per second corresponding to a turbine speed of 4500 revolutions per minute, while the values of the choke 74 and the capacitor 75 can be chosen so as to have the series resonance at, for example, 1000 cycles per second corresponding to a turbine speed of 3000 revolutions per minute. A load resistor 78 is connected, via a rectifier 76, across the capacitor 73, a filter capacitor 80 being put in parallel with the load resistor 78.
Likewise, a load resistor 79 is connected, via a rectifier.
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sor 77, at the terminals of the capacitor 75, and a filter capacitor 81 is put in parallel on the load resistor 79. The algebraic difference of the voltages at the terminals of the load resistors 78 and 79 is applied, via d an adjustable resistor 82 to the recording device 45, when the excitation coil 47 is energized and causes the changeover contacts 46 and 50 to change position.
The operation of the circuit comprising elements 71 to 82 is the same as that comprising elements 51 to 62, the only difference being the slight difference in the values chosen allowing the two circuits to work in different frequency and turbine speed ranges. An advantage of using a relatively high frequency tachometer alternator is that the self-inductions and capacitances required in the resonant circuits are reduced, at these frequencies, compared to the values required to achieve resonance at industrial frequencies, such as 50 cycles. per second.
The resonant circuit pairs operate as follows. If a resonant circuit receives alternating current of variable frequency, the current in the resonant circuit and the voltage across each of its elements vary with frequency. For a given applied voltage, the current, and therefore the voltage across each element, will be maximum at the resonant frequency and decrease above and below resonance. If, on the contrary, the applied voltage varies with the frequency, as is the case with a tachometer alternator, the current / frequency or voltage / frequency curve is changed a little. The shape of these characteristic curves can also be modified by varying the damping of the circuit, for example by placing a load resistor in parallel with one of the elements.
With two circuits resonating at different frequencies, there is a frequency, between the
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two resonant frequencies, at which the currents in the resonant circuits and the voltages at the terminals of specific elements of these circuits will be equal. At this frequency, the algebraic difference between the voltages is zero. Preferably, arrangements are made so that this point corresponds to the zero point of the indicating or recording device or of the two devices to which the voltages across the load resistors are applied.
This frequency or speed can be chosen as the lowest frequency or speed covered by this range of frequencies or speeds of the device. So that the algebraic difference between the voltages at the terminals of the load resistors can vary progressively with the variation of frequency or speed, it is necessary to work in parts of the characteristics which are included between the resonant frequencies of the two resonant circuits and of preferably, to have a well linear response, the operation will be done well inside between the resonant frequencies and, preferably, towards the highest resonant frequency with respect to the point of equality of the voltages.
A feature of the present invention resides in that the operating conditions are chosen so that there is a linear or approximately linear relationship between the algebraic difference of the voltages and the frequency or the speed. It has been found that this can be achieved with a considerable degree of precision if each of the load resistors 58, 59, 78 and 79, and also the load resistances due to the measuring or recording devices or both connected in series with resistors 62 and 82, are of the order of 1,000 ohms.
During the installation of the device, the values of the load resistors 58, 59, 78 and 79 can be adjusted to obtain this linearity condition, and by adjusting the resistors 58 and 78 (or 59 and 79) one can vary
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slightly the frequency for which the algebraic differences of the voltages; across the load resistors are zero.
The resistors 62 and 82 in series with the indicating or recording devices or both, may also be adjustable to provide an adjustment of the sensitivity of the devices to establish the correct limits for each frequency or speed range.
It should be noted that in the embodiment described above, the same recording voltmeter is used to indicate the speed va, in three speed ranges. The first range / from zero to approximately 2,750 revolutions / minute, the second from 2,750 to 3,250 revolutions / minute and the third from 3,250 to 3,500 revolutions / minute. In addition, the indicating apparatus 44 is used for the two lower ranges. We could, if necessary, have it served in all three ranges of course. If the above embodiment has three speed ranges, it is obvious that other speed ranges could be added by adding new resonant circuits.
It is desirable that the relays at the excitation coils 20 and 22 switch on and off for not too different applied voltage values.
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