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La présente invention a pour objet un équipement générateur d'éner- gie électrique conçu, étudié et réalisé de manière à lui assurer une sécuri- té de marche pratiquement totale, quels que soient les incidents de marche qui peuvent survenir en exploitation.
L'équipement conforme à l'invention est caractérisé par une combi- naison de dispositions élémentaires tendant toutes à garantir la sécurité d'exploitation, notamment dans le cas d'équipements autonomes desservant un réseau autonome ne pouvant pas attendre en cas d'accident, l'aide d'un ré- seau extérieur. A ce titre, l'invention est tout particulièrement avantageu- se pour la production d'énergie électrique à bord des navires, pour l'alimen- tation des services auxiliaires et c'est sous cette forme préférée qu'elle sera décrite et exposée ci-après.
L'équipement conforme à l'invention est caractérisé notamment par les particularités suivantes, qui peuvent être dans chaque cas déterminé, utilisées isolément ou en combinaison :
Conformément à une première caractéristique, l'équipement, compor- tant au moins une génératrice principale entraînée par un moteur primaire, comporte des dispositions, dont le choix et la combinaison font l'objet de l'invention, et destinés à assurer en permanence la fourniture normale du courant à un réseau autonome en cas de défaillance du moteur primaire desti- né à assurer le service normal.
Ces dispositions s'appliquent en particulier en marine au cas où une génératrice principale est entraînée normalement par l'arbre d'hélice d'un navire, et alimente normalement le réseau des services auxiliaires, et ont pour objet essentiel de conserver au courant du réseau une tension et une fréquence normales, au cas où, par suite d'un accident quelconque d'ex- ploitation, la vitesse de l'arbre d'hélice tombe au-dessous d'une valeur mi- nimum prédéterminée. Ces dispositions prévoient essentiellement la sépara- tion de la génératrice principale d'avec l'arbre d'hélice, et le branchement automatique d'au moins un moteur primaire auxiliaire séparé pour l'entraîne- ment soit de la génératrice principale, soit d'une autre génératrice.
Selon une deuxième caractéristique, applicable dans le cas, d'ail- leurs de beaucoup le plus fréquent, d'une installation génératrice et d'une distribution à courants alternatifs, l'équipement conforme à l'invention comporte un système perfectionné pour assurer la stabilité et la sécurité de marche des alternateurs, combinant des dispositifs conçus pour faciliter le branchement d'un alternateur en parallèle avec au moins un autre alternateur se trouvant déjà en service et à assurer la continuité de son fonctionnement normal, au moyen de circuits amortisseurs spéciaux créant un couple synchro- nisant, et d'impédances spéciales insérées dans les conducteurs de sortie pour limiter à des valeurs prédéterminées l'intensité des courant débités;
un dispositif comprenant encore un dispositif commandant automatiquement le branchement de l'alternateur à brancher avant la réalisation parfaite du syn- chronisme de cet alternateur avec l'alternateur déjà en service.
Pour mieux faire comprendre l'économie générale de l'invention, on va en décrire des modes préférés de réalisation, en se référant au dessin schématique annexé, sur lequel : la figo 1 représente schématiquement un équipement pour l'alimenta- tion des services auxiliaires à bord d'un navire avec une génératrice action- née par l'arbre d'hélice par l'intermédiaire d'une transmission mécanique; la figo 2 représente schématiquement une installation analogue avec génératrice entraînée par transmission électrique;
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la figo 3 représente schématiquement le montage à transducteur étudié en vue du couplage d'un alternateur à brancher en parallèle avec un alternateur déjà en fonctionnement normal ;
la fig. 4 représente schématiquement le montage d'un nombre quel- conque d'alternateurs, soit 3 dans le cas figuré, calculés conformément à l'invention, avec leurs appareils accessoires; la figo 5 représente schématiquement un montage connu à compoun- dage; la fig. 6 représente schématiquement un montage de même genre, avec des caractéristiques conformes à l'invention; la figo 7 représente un dispositif également conforme à l'invention, comportant d'autres dispositionso
L'équipement représenté sur la figo 1 est conçu pour l'alimenta- tion des auxiliaires d'un navire, par courants triphasés, ce type de courant étant choisi à titre d'exemple.
Cet équipement comporte d'une part un grou- pe générateur d'alimentation normale, actionné par l'arbre d'hélice 1, et comprenant un alternateur principal 2, entraîné par l'arbre 1, par l'inter- médiaire d'un dispositif variateur de vitesse, de préférence un train épicy- cloïdal différentiel 3 de système connu dont le planétaire est actionné par un moteur triphasé shunt 4 à collecteur à vitesse variable par décalage des balais; le moteur 4 est sous la dépendance d'un servo-moteur 5 qui règle le décalage de ses balais et par suite sa vitesse de rotation, par un procédé connu :
le servo-moteur 5 est lui-même sous la dépendance d'un régulateur électrique, électronique ou magnétique, de système connu, non représenté dont le rôle est de maintenir une fréquence pratiquement constante aux bornes de l'alternateur 2, et par suite dans la distribution triphasée 5 ; en faisant tourner plus ou moins vite le moteur triphasé à collecteur, et par suite le planétaire du train épicycloidal; l'alternateur 2 est relié au différentiel 3 par un embrayage 6 mécanique ou électromagnétique de type connu;
enfin, en bout d'arbre de l'alternateur 2, est monté un volant 7 de grand moment de gi- ration (PD2) et, après ce volant une dynamo tachymé trique 80 L'équipement selon la figo 1 comporte d'autre part :au moins un groupe-générateur de se- cours comprenant un moteur primaire 10, de préférence un moteur Diesel, ac- couplé à un alternateur de secours 11 de même fréquence et même tension nomi- nales que l'alternateur 2 ; en bout d'arbre est montée une dynamo excitatrice 120
Enfin, l'équipement comporte des dispositifs auxiliaires, non re- présentés, de genre connu, pour la commande automatique des manoeuvres, ces dispositifs comprenant par exemple, et non limitativement :
un régulateur de fréquence, un dispositif signalant que la génératrice 2 a atteint sa vitesse inférieure admissible, et opérant la fermeture de contacts électriques qui provoquent le débrayage de l'accouplement 6 de l'alternateur 2, (lequel, après ce débrayage, continue à tourner sous l'action du volant 7), mettent en marche les moteurs primaires 10, et quand les moteurs 10 atteignent la vites- se convenable, couplent en parallèle sur les barres 9, le ou les alternateurs 11 avec l'alternateur 2. Ces dispositifs peuvent être d'un type connu : tachymètre à contacts, voltmètres à contacts, rhéostats à contacts, etc...
La fige 1 représente un équipement à courants triphasés, à titre d'exemple. Mais l'invention comprend également d'autres cas plus simples, notamment le cas du courant continu, pour lequel la question de fréquence ne se pose pas, .
L'équipement conforme à 'la figo 1 fonctionne comme il suit :
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en marche normale régulière, la fourniture du courant est assurée sans difficulté par l'alternateur 2 tournant à vitesse constante.
En cas de variation de la vitesse de rotation de l'arbre 1, notam- ment en cas de ralentissement, l'équipement électronique (ou électromagnéti- que) de commande de décalage des balais du moteur à collecteur 4 réagit en agissant sur le servo-moteur 5, dans le sens voulu pour éviter que la vites- se de rotation de l'alternateur 2 et la fréquence dans la distribution 9 di- minuento
Si le ralentissement est de faible importance, et si la vitesse de rotation de l'arbre 1 se maintient au-dessus d'un minimum prédéterminé, la correction nécessaire sera obtenue avant que le moteur à collecteur 4 ait atteint sa vitesse maximum,
et le fonctionnement de l'équipement aura pour seul effet une modification du rapport de transmission du différentiel 3 pour adapter le régime de fonctionnement de ce dernier à la nouvelle allure du navireo
Si la cause du ralentissement disparaît, le moteur à collecteur 4, sous l'action du régulateur de fréquence, diminue de vitesse à mesure que s'accroît la vitesse de l'arbre 1, et le régime normal se rétablit sans qu'il y ait eu de variation de la fréquence.
Au contraire, si la vitesse de rotation de l'arbre 1 continue à diminuer, le moteur à collecteur 4 atteint sa vitesse maximum correspondant au déplacement angulaire maximum des balais, et à partir de ce moment, il n'est plus possible de maintenir à leurs valeurs normales la fréquence et la tension du courant fourni par l'alternateur 2.
Alors commence la période troublée, de courte durée et à fréquence variable, période dans laquelle, conformément à l'invention, s'opère automa- tiquement la substitution des groupes auxiliaires autonomes 10-11 à l'alter- nateur 20
Cette substitution s'opère par les moyens suivants : le montage d'ensemble comporte, suivant l'invention, un groupe d'ap- pareils électriques connus en eux-mêmes et commandés par des contacts action- nés par des contacts actionnés par les couronnes porte-balais du moteur à collecteur 4, lorsque les couronnes porte-balais atteignent, dans leur dépla- cement de réglage précédemment décrit, des positions de fin de course prédé- terminées. Le montage détermine ainsi les manoeuvres suivantes; a) le débrayage automatique instantané de l'alternateur 2, par ou- verture de l'embrayage 6.
Dans la période qui suit, le volant 7 possédant un grand moment de giration, associé à la roue polaire de l'alternateur 2, entretient, pendant un temps notable, le fonctionnement de cet alternateur 2; b) le démarrage automatique des groupes de secours 10-11, lesquels, sous l'action de leur régulateur de vitesse, prennent une accélération rapi- de jusqu'au voisinage de leur vitesse normale ; c) la masse en parallèle des alternateurs de secours 11 avec l'al- ternateur principal 2, sur les barres 9, selon un procédé qui sera décrit ultérieurement et qui constitue une caractéristique essentielle de l'inven- tion ;
d) la coupure des circuits de bord qui ne sont pas indispensables (cuisines, ventilateurs, treuils, guindeaux, etc..) pour diminuer la charge de l'alternateur 2 et s'opposer à son ralentissement pendant la plus grande durée possibleo
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Le procédé de mise en parallèle mentionné en c), des alternateurs 11 avec l'alternateur 2, présente les caractéristiques suivantes : les alternateurs 11 sont munis, non de régulateurs électromécani- ques, mais de régulateurs électromagnétiques ou électroniques judicieusement connectés;
comme il est connu, ces régulateurs présentent l'avantage d'élimi- ner tout retard entre l'augmentation de vitesse et l'augmentation de la ten- sion aux borneso D'autre part, la mise en parallèle s'opère, non pas à l'in- stant précis où l'alternateur à coupler, dans l'augmentation de sa vitesse, atteint exactement la fréquence de l'alternateur déjà en marche, mais avant que la concordance précise soit réalisée, même si les phases ne sont pas en- core en concordance.
Les essais de la demanderesse ont montré en effet que le couplage des alternateurs, pour le matériel utilisé à bord des navires, dans les con- ditions réelles prévues, et par des moyens spéciaux compris dans l'invention, se fait sans risque d'incident, à un instant qui précède la concordance des vitesses et sans que la concordance des phases soit indispensable-. Cette possibilité s'explique par les raisons suivantes. Par hypothèse, on se trou- ve en période troubléeo L'alternateur 2, débrayé, continue à tourner et à fournir du courant, grâce seulement à l'énergie cinétique du volant 7, sa vi- tesse et sa fréquence diminuent constamment. On accepte systématiquement la possibilité d'une perturbation supplémentaire transitoire.
Les moyens prati- ques pour réduire au minimum cette perturbation sont les suivants : les al- ternateurs 2 et 11 sont munis d'enroulements amortisseurs convenablement cal- culés, et le couplage des alternateurs 11 sur les barres se fait par l'inter- médiaire de résistances mises temporairement en circuit. Chaque alternateur 11 est connecté à un dispositif-de contrôle de vitesse et de fréquence; un peu avant que l'alternateur 11 ait atteint la vitesse correspondant à la fré- quence de l'alternateur 2 entraîné par le volant 7, un dispositif automatique de couplage provoque l'enclenchement du disjoncteur de l'alternateur 11.
Cet enclenchement se fait en deux temps :au premier temps, les résistances précitées sont mises en circuit et limitent les échanges de courant; au deu- xième temps, une minuterie commande l'élimination des résistances par mises en court-circuit de leurs bornes.
Dans un deuxième mode préféré de réalisation de l'invention, repré- senté sur la fige 2 du dessin annexé, le montage est caractérisé par le fait que la transmission entre l'arbre d'hélice et l'alternateur principal desti- né à l'alimentation en marche normale des services auxiliaires n'est plus mé- canique, comme dans le mode de réalisation conforme à la figo 1, mais électri- que., Sur la fig. 2, les organes homologues du montage portent les mêmes ré- férences que sur la fig. 1.
Au lieu d'un réducteur à différentiel dont l'organe primaire est calé sur l'arbre d'hélice, la transmission, dans le deuxième mode de réali- sation, comporte essentiellement une génératrice électrique 13, de préféren- ce à courant continu, calée sur l'arbre d'hélice 1 tournant à la vitesse de cet arbre ou entraînée au moyen d'une transmission, telle qu'un train d'en- grenages dont la roue primaire est calée sur l'arbre d'hélice, et débitant sur des barres 14, et un moteur 15, également de préférence à courant conti- nu, entraînant l'alternateur 2, également accouplé à un volant 70
La fréquence de l'alternateur 2 est contrôlée par un régulateur de fréquence électrique, électronique ou magnétique, de construction connue, non représenté,
qui intervient en faisant varier l'excitation de la génératrice 13 de manière à maintenir constante la tension à ses bornes malgré les varia- tions de vitesse de l'arbre 1, dans toute la mesure possible, d'autre part en faisant varier l'excitation du moteur 15, de façon à compenser l'influen-
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ce d'une diminution de la tension de la génératrice 13, par suite d'une dimi- nution de la vitesse de l'arbre 1, trop importante pour que ses effets puis- sent être componsés par augmentation de l'excitation de la génératrice 13.
Si la transmission électrique est à courant alternatif, on utilise des procédés correspondants connus de réglage de la vitesse de l'alternateur
20
D'autre part, non nécessairement, mais de préférence, l'alternateur
2 peut être entraîné par le moteur primaire (Diesel) 10, et remplacer l'alter- nateur 11 du mode de réalisation suivant la fige 2. A cet effet, entre le moteur primaire 10 et le volant 7 est intercalé un deuxième embrayage 16.
Selon une disposition préférée, l'embrayage 16 est manoeuvrable en marche, ce qui permet de démarrer par inertie le moteur primaire 10, lequel se substitue automatiquement au moteur 15 pour entraîner l'alternateur 2.
Le montage conforme à la figo 2 présente par rapport à celui de la figo 1 des avantages notableso En effet, en comparant le montage de la figo2 à celui de la fig. 1, le spécialiste remarquera ce qui suit : l'ensemble for- mé par la génératrice 13 et le moteur 15 n'est pas, malgré sa faible vitesse, sensiblement plus coûteux que la transmission mécanique 3 avec son moteur de réglage 4 et ses autres appareils accessoires. La transmission électrique atténue les effets des variations cycliques importantes de l'appareil moteur de propulsion quand ce dernier comporte un moteur Diesel, et permet d'éviter les amortisseurs élastiques et les limiteurs de couple coûteux, nécessaires dans le cas d'une transmission par engrenages.
Il est possible d'utiliser un volant 7 de plus grand moment de giration, du fait que, les variations cy- cliques du couple moteur primaire n'étant plus transmises, il n'y a plus à craindre de réactions dangereuses dues au volante La marge de réglage per- mettant de maintenir constante la fréquence de l'alternateur 2 est plus gran- de, malgré des variations plus importantes de la vitesse de l'arbre 1, du fait que cette marge est obtenue en deux temps par deux moyens :variation d'excitation de la génératrice 13 et ensuite du moteur 15. Il est plus faci- le de séparer cinêmatiquement de l'arbre d'hélice 1 l'alternateur principal 2, du fait que le dispositif de débrayage de la transmission 3 est remplacé par un interrupteur automatique ou contacteur disjoncteur 17 contre la génératri- ce 13 et le moteur 15.
Un avantage spécialement important résultant de l'em- ploi d'une transmission électrique est la possibilité de loger l'alternateur 2, non plus au voisinage de l'arbre 1 où la place est restreinte, mais à un en- droit quelconque de navireo Un autre avantage important, notamment en ce qui concerne l'économie de matériel, de poids et d'encombrement, est la possibili- té d'utiliser l'alternateur 2 aussi bien comme alternateur principal en-traîné par l'arbre d'hélice 1, que comme alternateur auxiliaire entraîné par le mo- teur primaire !0.
Dans le cas de la figo 2, s'il existe dans l'équipement des alterna- teursauxiliaires complètement autonomes, qui doivent être couplés en parallè- le avec l'alternateur 2, la mise en parallèle se fait par le procédé décrit en se référant à la figo 1.
Selon un autre aspect de l'invention, représenté schématiquement par les fig. 3 et 4 du dessin annexé, l'équipement conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte des dispositifs ayant pour rôle de faciliter le couplage d'un alternateur entraîné par un moteur primaire, avec au moins un autre alternateur, ou avec les barres collectrices d'une usine génératrice, ou avec un réseau déjà en fonctionnement normale
La mise en parallèle de l'alternateur à brancher est facilitée par le fait que le couplage se fait automatiquement et un peu avant que l'alter-
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nateur en cours de démarrage soit arrivé à un synchronisme rigoureux.
A cet effet, l'inducteur de l'alternateur comporte un enroulement amortisseur qui développe un couple asynchrone qui se compose avec le couple d'entraînement développé par le moteur primaire en imprimant à l'inducteur une vitesse plus grande que la vitesse qui serait imprimée par le moteur pri- maire seulement. Les amortisseurs entourent complètement la roue polaire et ne présentent qu'une faible résistance. Grâce à ces dispositions au cours de l'augmentation graduelle de la vitesse du moteur primaire et,par consé- quent,de l'alternateur à brancher, les écarts entre la fréquence et la phase du matériel déjà en marche normale, et la fréquence et la phase de l'alter- nateur à brancher diminuent jusqu'à s'annuler, sous l'action du couple asyn- chrone développé par l'inducteur de l'alternateur.
Immédiatement après le branchement de l'alternateur à coupler, les phases n'étant pas en concordance, il apparaît entre les machines déjà en service normal, débitant à fréquence normale f et l'alternateur à coupler, fournissant une tension à fréquence f', f' étant inférieure à f, une tension dont la fréquence est égale à la moyenne des deux fréquences, soit : f + f',
2 et dont l'amplitude est modulée à une fréquence égale à la moitié de la dif- férence de ces fréquences f - f', ce qui détermine, comme il est connu, la
2 naissance d'un courant de circulation qui, selon la pratique courante, est considéré comme indésirable, car il peut atteindre dans les équipements con- ventionnels, des intensités dangereuses.
Pour limiter l'intensité de courant de circulation débité par l'al- ternateur, l'équipement comporte, selon l'invention, des impédances insérées en série avant le démarrage dans les conducteurs de sortie de l'alternateur à coupler, et qui sont éliminées quand le synchronisme est réalisé.
Dans le cas de dispositif simplifié, ces impédances sont essentiel- lement des résistances ohmiques calculées pour limiter à une valeur prédéter- minée, l'intensité du courant synchronisant qui traverse l'alternateur à cou- pler, de façon qu'elle ne puisse atteindre une valeur dangereuse; ces résis- tances sont insérées temporairement dans les .circuits et, après le couplage, éliminées successivement suivant un programme déterminé. Selon une disposi- tion préférée, ces résistances sont au nombre de deux par phase et, lors du branchement, sont court-circuitées successivement au moyen de deux contacteurs commandés avec des temporisations convenables par l'interrupteur principal de branchement monté entre l'alternateur à coupler et l'équipement déjà en ser- vice normal.
La manoeuvre initiale de couplage consiste à fermer les conducteurs de sortie de l'alternateur à brancher, préalablement mis en marche et conve- nablement excité mais, conformément à l'invention, avant qu'il ait atteint sa vitesse nominale correspondant à la fréquence de fonctionnement du réseau.
Cette manoeuvre initiale peut se faire à la main. De préférence, elle est commandée par un dispositif taohymétrique mesurant la vitesse de l'alterna- teur à coupler et commandant à l'instant voulu la fermeture de l'interrupteur de branchement. Ce dispositif peut être, par exemple, un dispositif mécani- que à différentiel dont les planétaires sont entraînés respectivement par deux moteurs synchrones ou asynchrones à faible glissement, branchés respec- tivement sur le réseau et sur l'alternateur à coupler, ce dispositif étant conçu et réglé de manière à commander le couplage au cours de la diminution et avant l'annulation de l'écart entre les fréquences.
Dans un mode plus perfectionné de réalisation de l'invention, les impédances insérées dans les conducteurs de sortie sont, non plus des résis-
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tances ohmiques sensiblement pures, mais des impédances comportant au moins une résistance ohmique et une inductance et même éventuellement une capaci- tance, l'inductance pouvant, suivant le programme à réaliser et le mode de construction adopté, jouer le rôle principal.
Cette disposition permet non seulement de réduire l'intensité du courant dans les conducteurs de sortie de l'alternateur à brancher, comme dans le cas d'impédances formées de résis- tances purement ohmiques mais aussi de démoduler les courants d'échange en- tre les machines, de façon à permettre à ces courants de jouer un rôle impor- tant dans la création des couples synchronisants, tout en limitant leur in- tensité comme dans le cas précédent de la résistance ohmique pure, dès que la tension modulée qui le fait circuler tend à l'accroître au-delà d'une va- leur limite prédéterminéeo
Les moyens utilisés à cet effet sont les suivants
Insertion dans chacune des phases de l'alternateur à coupler d'une impédance variable, chacun des circuits de ladite impédance ayant une borne connectée à l'une des bornes dudit alternateur,
et l'autre borne connectée à une borne de même phase d'un alternateur ou du réseau déjà en service normale
Modulation de la valeur de l'impédance par la tension modulée exis- tant entre les bornes des deux systèmes électriques non encore synchronisés, de telle manière que l'impédance soit maximum quand ladite tension modulée est maximum et suive dans le même sens les variations de cette tension.,.
La valeur maximum de l'impédance est calculée de telle façon que l'intensité des courants de circulation ne puisse pas dépasser une valeur maximum prédé- terminéeo
La description du dispositif suivant, donnée à titre d'exemple non limitatif, avec référence au dessin annexé, (figo 3) fera comprendre la mise en oeuvre de l'invention :
On suppose qu'il s'agit de coupler un alternateur triphasé 21 sur un alternateur 22 déjà en fonctionnemento On intercale entre les bornes R21' S21'T21 de l'alternateur 21 et les bornes correspondantes T22' T22' T22 de l'alternateur 22, les enroulements alternatifs d'un système transduc- teur triphasé 24.
Ce système transducteur 24 possède deux enroulements distincts à courant continu servant, ainsi qu'il est connu, au réglage de l'impédance des circuits à courants alternatifs de l'appareil.
Le premier enroulement à courant continu 25 est parcouru par un courant fixe réglable à la valeur voulue pour obtenir la saturation du cir- cuit magnétique du transducteur qui détermine la valeur minimum de l'impédan- ce des circuits alternatifso Ce courant continu peut être fourni par exem- ple par un redresseur 26 alimenté par l'alternateur 220
Le deuxième enroulement à courant continu 27 est alimenté par un redresseur 28 à partir des tensions existant entre les bornes R21 et R22' S21 et S22' T21 et T22 des deux machines 21 et 22, c'est-à-dire par les ten- sions modulées qui créent les courants de circulation entre l'alternateur à coupler 21 et l'alternateur en service 220
Les proportions de ce deuxième enroulement sont telles que, lors- que la tension modulée passe par un maximum, son action s'oppose à celle du premier enroulement,
ce qui entraîne l'annulation de la saturation continue du circuit magnétique du transducteur et, par suite, l'augmentation à sa va- leur maximum de l'impédance de l'enroulement alternatif de cet appareil.
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Cette impédance maximum a été choisie pour limiter à la valeur désirée l'in- tensité des courants de circulation entre les deux alternateurs à coupler.
Au fur et à mesure que la tension modulée s'abaisse, l'effet du deuxième enroulement de réglage diminue, ce qui entraîne la diminution de l'impédance de l'enroulement alternatif. Par suite, les courants de circu- lation, tout en étant inférieurs à la valeur estimée dangereuse, sont supé- rieurs à ce qu'ils seraient si l'impédance était restée constante, et l'ac- tion synchronisante de ces courants est, par conséquent, maintenue à une va- leur élevée permettant l'accélération ou le ralentissement rapide qui amène- ront l'alternateur à coupler 21 à la même fréquence que celle de l'alterna- teur 22.
Quand la concordance des phases entre les deux alternateurs est réalisée, la tension aux bornes des enroulements alternatifs du transducteur est réduite à une très faible valeur. On peut donc mettre en court-circuit ces enroulements en reliant directement entre elles les correspondantes des deux alternateurs, et ensuite éliminer complètement l'appareil transducteur qui n'a plus de rôle à jouer une fois les alternateurs couplés.
Selon un autre aspect de l'invention, on prévoit un dispositif conçu et réalisé de façon à assurer la sécurité et la stabilité de marche des al- ternateurs, notamment des alternateurs fonctionnant en parallèle, en les maintenant en service en cas d'indicent d'exploitation, au cas d'un défaut tel qu'un court-circuit survenu dans une jonction entre alternateur et bar- res collectrices, dans un circuit de distribution, ou dans un récepteur d'uti- lisation.
Dans les systèmes de protection connus jusqu'à présent, des équi- pements de production et de distribution de courant alternatifs, on applique le principe consistant à couper aussi rapidement que possible, soit le cir- cuit où s'est produit le défaut, soit les génératrices qui débitent sur ce défaut.
D'autre part, on a fait connaître, notamment dans le cas des grands réseaux, des dispositifs de réenclenchement rapide, qui fonctionnent après la formation d'un défaut, et branchent de nouveau l'alternateur coupé, dis- positifs qui assurent pratiquement, malgré une interruption passagère de courte durée, la permanence du service, dans les cas fréquents où le défaut a disparu spontanément après un temps très court.
Toutefois, il se présente des situations où il n'est pas désirable de couper, en cas de défaut même persistant un certain temps, un alternateur débitant sur ce défaut, car la coupure peut avoir des conséquences dangereu- ses, notamment pour l'ensemble de l'installation dont l'équipement électri- que constitue une partie.
Par exemple, à bord des navires possédant une centrale et une dis- tribution à courants alternatifs de type moderne, la coupure du ou des alter- nateurs comporte le risque de priver le navire de courant, c'est-à-dire pra- tiquement de le mettre en détresse. Il peut donc se présenter des cas où l'appareillage est trop perfectionné, et où le remède apporté à un simple incident peut provoquer un accident grave.
Pour remédier à cet inconvénient des dispositions connues, on pro- cède selon l'invention, d'un principe tout à fait différent des principes classiques, qui leur est même opposé et qui consiste, en cas de défaut, à ne pas couper les alternateurs mais, au contraire, à les maintenir branchés, et cela dans des conditions et moyennant des artifices tels qu'ils puissent supporter sans dommage l'augmentation de charge résultant du défaut, qu'ils conservent leur couplage en parallèle entre eux et avec les autres alterna-
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teurs débitant sur le réseau, continuent à fonctionner pendant une durée no- table et reprennent sans autre perturbation leur fonctionnement normal, après l'élimination du défaut.
Cet aspect de l'invention est caractérisé par trois particularités essentielles, d'une part l'utilisation d'alternateurs concus et dimensionnés de façon à pouvoir rester branchés sans risque d'échauffement inadmissible, même en cas de défaut relativement persistant; d'autre part, l'association aux alternateurs précités d'excitatrices largement dimensionnées possédant un système d'excitation leur assurant des surexcitations et désexoitations rapides; enfin, l'adjonction, aux excitatrices précitées, de régulateurs à action très rapide, permettant de réaliser des excitations, surexcitations et désexcitations elles-mêmes très rapides.
Pour mieux faire comprendre l'idée générale de l'invention sur ce point, et sa mise en oeuvre pratique, on va en décrire ci-après un mode pré- féré de réalisation, choisi à,titre d'exemple non limitatif, décrit dans le cas d'un seul alternateur (les autres alternateurs étant construits d'une manière semblable) en se référant au dessin annexé (figo 4).
L'équipement conforme à l'invention comporte : - au moins un alternateur 31, en pratique triphasé. Cet alterna- teur est caractérisé par deux particularités essentielles.
D'une part, il présente une réaction d'induit de valeur telle que l'intensité de son courant de court-circuit, même avec excitation maximum, soit assez réduite pour que l'alternateur puisse la supporter sans dommage pendant un temps notable.
On a cherché autrefois à limiter la surélévation de tension des alternateurs, entre la marche à pleine charge nominale et la marche à vide des valeurs de 7-8% Actuellement, on admet une surélévation de tension de l'ordre de 20%. Selon l'invention, on cherche systématiquement à obtenir, en acceptant une réaction d'induit correspondante, une surélévation de ten- sion beaucoup plus importante, soit,de 30 à 40%, au moins, de préférence 35% Le rapport entre le courant de court-circuit tolérable et le courant de plei- ne charge nominale est alors de 3,0 à 3,5 au moins et l'alternateur peut sup- porter sans dommage ce courant pendant une durée notable, soit 5 à 6 pério- des.
D'autre part, l'alternateur est muni d'enroulements amortisseurs très efficaces constitués de préférence par des barres, notamment en cuivre, traversant les pièces polaires près de leurs surfaces périphériques, de ma- nière à être entourées par un flux magnétique de grande intensité, ces bar- res étant réunies à leurs extrémités par des cercles en métal. Ces enroule- ments amortisseurs contribuent à maintenir à une valeur élevée la réactance de la machine et à réduire, conformément à l'invention, l'intensité du cou- rant de court-circuit.
En ce qui concerne le circuit magnétique, le rapport entre le nom- bre des ampères-tours de l'induit à pleine charge et le nombre des ampères- 'tours magnétisants est de l'ordre de 2 à 3.
On remarquera que les moyens utilisés pour obtenir les résultats mentionnés ci-dessus déterminent une diminution des dimensions du .fer, sans augmentation de celles du cuivre et, par rapport aux exécutions antérieures, ne déterminent aucune augmentation d'encombrement, de poids, ni de prix.
L'alternateur 31 est branché sur les barres 29, par l'intermédiai- re d'un appareil de coupure 30, qui,peut être un interrupteur à pouvoir de ooupure modéré, et sans grande rapidité de ooupure ou même un jeu de sec- @ tionneurs.
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L'équipement comporte encore: une excitatrice 31, largement dimen- sionnée, fonctionnant en marche normale à une tension notablement inféreure/ à la tension maximum, en vue de procurer des surexcitations et des désexci- tations rapides du circuit magnétique de l'alternateur.
La tension maximum est de 2 à 3 fois,de préférence 2,5 fois la tension de marche normale.Avec cette valeur, on obtient sans autres arti- fices la rapidité d'action nécessaire sur le champ inducteur de l'alternateur.
Dans un mode préféré de réalisation,l'excitatrice (qui est à auto-excitation pour l'amorçage), comporte elle-même deux ou trois circuits d'excitation,l'un de ces circuits est un circuit shunt,mais pourrait être également un circuit série dans les cas où il y aurait avantage à le faire.
Le ou les autres sont alimentés par un dispositif de régulation et de réponse rapide décrit ci-après.
- Un régulateur 32 de tension d'alternateur, à action très rapide agissant sur l'excitation des excitatrices en coopérant avec une excitatrice conçue et réalisée comme décrit précédemment, pour obtenir des surexcitati- ons et désexcitations très rapides de l'alternateur.
Dans un mode de réalisation,d'ailleurs non exclusif, qui a permis d'obtenir des résultats probantsle montage du régulateur 32 comporte essen- tiellement:
Un dispositif de comparaison de la tension aux bornes de 1'.alter- nateur avec un tension de référence fournie par une source auxiliaire.Dans un exemple de réalisation,la tension alternative aux bornes de l'alterna- teur,ramenée par un moyen connu (tel qu'un transformateur de tension), est redressée,et la tension continue est comparée, par montage en opposition, dans un dispositif de comparaison connu, à une tension de référence,
fournie par exemple par une batterie.L'écart entre la tension redressée et la ten- sion de référence représente le paramètre de régulation.Ce paramètre agit sur un régulateur magnétique tel qu'un transducteur.A cet effet,un courant résultant de la tension d'écart, traverse l'enroulement de contrôle du transducteur, de manière à faire varier très rapidement dans le sens voulu la tension aux bornes de l'excitatrice, c'est-à-dire à l'augmenter dès la formation du défaut,et à la diminuer dès la suppression de ce défaut,si celui-ci disparaît spontanément, ou sous l'action des autres appareils du montage.
Un autre mode non exclusif de réalisation consiste dans un mon- tage suivant figures 5,6 ou 7.
Dans le montage figure 5,la régulation est effectuée suivant un mode connu de compoundage utilisant un transformateur d'intensité 41, placé à la sortie d'une phase de l'alternateur 42 pour envoyer dans l'enroulement d'excitation supplémentaire 45 de l'excitatrice 47, par l'intermédiaire du circuit 43 et du resdresseur 44, un supplément d'excitation dépendant de l'intensité débitée par l'alternateur 42 et renforçant le flux de l'exci- tatrice 47 et, par voie de conséquence,celui de l'alternateur 42.
Ce dispositif à l'inconvénient de dépendre uniquement de l'in- tensité débitée par l'alternateur,et l'on sait que le renforcement du flux de l'alternateur pour que la tension à ses bornes reste constante,n'est pas le même pour différents facteurs de puissance,différentes vitesses et différentes températures.
Le montage figure 44 conforme à 1 'invention, est exempt de ces inconvénients et comporte la combinaison de deux dispositifs ayant chacun un rôle distinct et utilisant des moyens également distincts dans un en- semble qui assure, au cours d'une variation de charge,le rétablissement de la
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tension dans un temps très courte
Pour que l'un des dispositifs ne trouble pas le bon fonctionne- ment de l'autre, et ne provoque pas des oscillations inacceptables,il est fait en sorte que le dispositif utilisant le principe de compoundage décrit précédemment ne soit en action que pendant le temps très court de la va- riation de charge'.Dès que le régime est à nouveau stable,il n'a plus d'effet sur l'excitation de l'alternateur ou sur son excitatrice.
Le schéma figure 44 représente cette combinaison.Un régulateur 48 de genre connu,qui pour l'exemple peut être un appareil à deux secteurs roulants 51 ,assure le réglage de la tension en régime pratiquement sta- ble,c'est-à-dire sans variations brusques de charge,quels que soient le facteur de puissance,la vitesse et réchauffement de l'alternateur.11 est demandé à cet appareil,non d'être d'un fonctionnement rapide,mais d'ajuster la tension avec la précision désirée quand le régime est à nouveau établi et stable.Il suffit pour cela de le régler avec un degré d'amortissement suffisant.11 peut être monté en potentiomètre double,
'cest-à-dire que ses résistances 49 sont branchées en parallèle aux bornes d'une batterie d'accu- mulateurs 50 et les secteurs 51 sont connectés à l'enroulement normal d'ex- citation 46 de l'excitatrice.Ce montage a l'avantage de permettre une in- version de courant dans l'enroulement 46 lorsqu'il y a décharge brusque de l'alternateur,et de limiter ainsi l'augmentation de la tension au-dessus de la valeur affichéeo
Le dispositif de réponse rapide qui vient suppléer le régulateur 48 uniquement pendant le temps de la variation de charge est constitué par un transformateur d'intensité 41 monté dans une des phases de l'alternateur 49.Il alimente un redresseur 44 par le circuit 430Pour simplifier la figure,
le transformateur 41 et le redresseur 44 sont représentés monophasés,Il n'y a,que des avantages à prévoir un système triphasé intéressant les trois phases de l'alternateur au lieu d'une seule.
Le redresseur '44 alimente par le circuit 53 le primaire d'un transformateur 52, dit transformateur d'impulsion,et le secondaire de ce transformateur alimente par le circuit 54 l'enroulement de,réglage 55 con- centrique à l'enroulement normal d'excitation 46 de l'excitatrice 470
EMI11.1
Quandilalternateur 42 débite unâcourant d'intensité constante,le transformateur 41 débite dans le circuit 43 et le redresseur 44 un courant alternatifd'intensité également constante à la fréquence du courant de 1' alternateur 42.Le redresseur 44 débite à son tour un courant continu d'inten- sité constante dans le circuit 53 et le primaire du transformateur d'impul- sion 52Ce courant étant continu ,d'intensité constante,il n'apparaît au- cun courant dans le secondaire du transformateur 52, ni dans le circuit 54,
ni dans l'enroulement 45.
Par contre, lorsqu'il y a variation du courant débité par l'al- ternateur 42 ,l'intensité du courant continu dans le circuit-53 est variable et il en résulte l'apparition d'un courant de même'nature dans le circuit 54, c'est-à-dire un courant qui va augmenter, comme.celui du cir- cuit 53 et s'étendre avec lui.
De courant dans l'enroulement 45 va donc naître et augmenter comme augmente le courant débité par l'alternateur 42.Il y a donc un renforcement quasi instantané de l'excitation de l'excitatrice 47 et bien avant que 1' équipage mobile du régulateur 48 ne se soit mis en mouvement.Il'est facile de combiner la rapidité de ce dernier pour que les deux actions se succèdent sans se gêner.En dimensionnant suffisamment le transformateur 41,le redres- seur 44 et le transformateur 52,on peut obtenir un renforcement très énergi- que de l'excitation de l'excitatrice 470
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Dans le montage conforme à la figure 7,le redresseur 44 est ali- menté par un transformateur de tension 41 branché entre deux conducteurs de sortie de ]!alternateur 42.Comme précédemment,
ce redresseur 44,et le transformateur 41 pourraient être triphasés au lieu de monophasés, et in- téresser les trois phases de l'alternateur au lieu d'une seule.Toutefois, entre le redresseur 44 et le transformateur 41,se trouve insérée une réac- tance variable 55,dite transducteur.On sait qu'avec ce genre d'appareil,la réactance varie avec l'excitation et c'est le rôle de l'enroulement d'ex- citation 56 de la faire varier dans de grandes limites.
Le redresseur 44 alimente directement l'enroulement de réglage 45 de l'excitatrice 47,mais tant que le courant dans l'enroulement d'exci- tation 56 est nul,la réactance est assez grande pour qu'aucun courant sensi- ble et utilisable n'alimente le redresseur.L'enroulement d'excitation 56 est alimenté par l'intermédiaire d'un circuit 54 par le secondaire d'un transformateur d'impulsion 52 ,dont le primaire est alimenté comme dans le cas de la figure 6 par un circuit 53, un redresseur 58 et un transformateur d'intensité 570 Comme il a été décrit dans le cas précédent,il n'y a pas de courant dans le circuit 54 et,par conséquent,dans l'enroulement d'exci- tation 56,
tant que l'intensité du courant débité par l'alternateur dans le primaire du transformateur d'intensité 57 est constante.lais s'il y a augmentation brusque de l'intensité de ce courant,il naît dans le circuit un courant continu qui sature le transducteur 55 et le redresseur 44 se trouve alimenté et envoie à son tour du courant dans le circuit 45.L' excitation de l'excitatrice 47 se trouve donc renforcée pendant le temps de l'augmentation de la charge de l'alternateur 42.
Ce dispositif, suivant figure 7,est moins rapide que celui de la figure 6, du fait de la présence du transducteur 55 et de sa constante de temps, mais il a l'avantage de conduire malgré sa complexité plus grande, à des appareils 41 et 44 moins volumineux,donc moins coûteux,puisqu'ils ne sont mis en service qu'au moment de la variation de charge et seulement pendant la durée de celle-ci.
Sur les barres 29 des fig.3 et 4, sur lesquelles débitent les alternateurs tels que 21, des récepteurs d'utilisation tels que 33 sont branchés par l'intermédiaire d'appareils de coupure tels que 34-Pour ces derniers,suivant l'invention,il n'est pas nécessaire de choisir des dis- joncteurs rapides,ni à grand pouvoir de coupure.Il suffit d'utiliser des appareils capables de couper un récepteur siège d'un défaut après la ter- minaison de la période transitoire d'établissement du défaut.
Au point de vue de l'exploitation, le montage présente les avan- tages suivants:
Le couplage en parallèle d'un altérnateur réalisé et équipé con- formément à l'invention,avec d'autres alternateurs,est particulièrement aisé,en raison'de la forte réaction d'induit et de l'action efficace des amortisseurs.
Si le défausse produit entre des barres générales,les alternateurs continuent à fonctionner en parallèle,le défaut étant en parallèle avec les circuits de distribution normale,en débitant un courant d'intensité totale admissible, déterminée à l'avance par un réglage judicieux des circuits de commande des régulateurs.A la suppression du défaut,soit spontanée,soit opérée par des moyens extérieurs au dispositif selon l'invention,les alter- nateurs sont toujours en parallèle, et reprennent ,sans nouvelle perturba- tion,leur fonctionnement normale.
La sécurité procurée par le procédé et le montage conformes à l'invention s'étend aux récepteurs d'utilisation eux-mêmes.
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L'invention permet de munir ces récepteurs de dispositifs de protection plus simples,moins rapides et moins coûteux que les dispositifs de coupure rapide habituelso
L'emploi de ces derniers pourrait même ne pas être avantageux.En effet,s'ils sont trop rapides, ils isolent l'appareil affecté d'un défaut, pen- dant le régime transitoire des alternateurs,à savoir- avant que la tension sur les barres ait été réduite à zéro, et à un moment où l'intensité des courants débités par les alternateurs est maximumo
Au contraire si, grâce à l'application de l'invention,on utilise des dispositifs de protection plus simples et de fonctionnement moins rapi- de,ils n'isoleront le récepteur siège du défaut qu'après la fin du régime transitoire (5 à 6 périodes) pour les réseaux à 50 ou 50 périodes,
à ce mo- ment la tension à leurs bornes sera nulle,et les appareils de coupure n'au- ront plus de puissance à couper, la tension étant nulle et l'intensité à couper sera relativement faible,étant celle du régime permanent,corrigée par les réglages opérés par le fonctionnement du régulateur d'excitation.
On a mentionné ci-dessus l'emploi d'un transducteur, cet appareil étant choisi de préférence à cause de sa rapidité d'action,mais un autre appareil dé propriétés équivalentes pourrait être adopté, sans qu'on sorte des limites de l'invention.
REVENDICATIONS l.- Equipement générateur d'énergie électrique constitué par au moins une génératrice principale entraînée par.un moteur primaire principal, et au moins un moteur primaire auxiliaire caractérisé par le fait que,lors- que la vitesse de rotation du moteur primaire tombe au-dessous d'une valeur minimum prédéterminée,l'équipement assure une alimentation ininterrompue du réseau et des récepteurs, en particulier dans le cas d'une distribution à courant alternatif,avec maintien de la tension et de la fréquence,
par le branchement automatique en temps voulu d'au moins un moteur primaire auxi- liaire séparé pour l'entraînement d'une génératrice qui peut être la géné- ratrice principale précitéeo
2.- Equipement constitué par au moins une génératrice principale entraînée par l'appareil moteur d'un navire,et au moins un moteur primaire auxiliaire séparé pour la production de courant électrique à bord d'un navire, en-particulier d'un bateau pour trafic maritime équipé de moteurs Diesel,dans lequel 1 appareil moteur du navire entraine par l'arbre d'hélice au moyen d'une transmission au moins une génératrice de courant,qui doit, malgré les fluctuations éventuelles de la vitesse de rotation de l'arbre d'hélice,
assurer la fourniture du courant aux équipements auxiliaires,ca- ractérisé par le fait que,en cas d'une perturbation dans le service,quand la vitesse de rotation de l'arbre d'hélice tombe au-dessous d'una valeur minimum prédéterminée,l'équipement assure une alimentation ininterrompue du réseau auxiliaire,et cela en particulier dans le cas d'une distribution à courant alternatif,avec maintien de la tension et de la fréquence par le branchement automatique en temps voulu d'au moins un moteur primaire auxili- aire séparé pour l'entraînement d'une génératrice qui peut être la génératri- ce principale entraînée par l'arbre d'hélice.
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The object of the present invention is to provide electrical energy generating equipment designed, designed and produced in such a way as to ensure practically total operating safety, regardless of the operating incidents which may occur during operation.
The equipment according to the invention is characterized by a combination of elementary arrangements all tending to guarantee operating safety, in particular in the case of autonomous equipment serving an autonomous network which cannot wait in the event of an accident, using an external network. In this respect, the invention is very particularly advantageous for the production of electrical energy on board ships, for supplying auxiliary services and it is in this preferred form that it will be described and explained below. -after.
The equipment according to the invention is characterized in particular by the following features, which can be in each determined case, used individually or in combination:
According to a first characteristic, the equipment, comprising at least one main generator driven by a primary motor, comprises provisions, the choice and combination of which are the subject of the invention, and intended to ensure the permanent normal supply of current to an independent network in the event of failure of the primary motor intended to ensure normal service.
These provisions apply in particular in marine in the event that a main generator is normally driven by the propeller shaft of a ship, and normally supplies the network of auxiliary services, and their essential purpose is to keep the network current. normal voltage and frequency, in the event that, as a result of any operational accident, the propeller shaft speed falls below a predetermined minimum value. These arrangements essentially provide for the separation of the main generator from the propeller shaft, and the automatic connection of at least one separate auxiliary primary motor for driving either the main generator or the propeller. another generator.
According to a second characteristic, applicable in the case, moreover by far the most frequent, of a generator installation and of an alternating current distribution, the equipment according to the invention comprises an improved system for ensuring the stability and operational safety of alternators, combining devices designed to facilitate the connection of an alternator in parallel with at least one other alternator already in service and to ensure the continuity of its normal operation, by means of special shock absorber circuits creating a synchronizing torque, and special impedances inserted in the output conductors to limit the intensity of the current delivered to predetermined values;
a device also comprising a device automatically controlling the connection of the alternator to be connected before the perfect synchronization of this alternator with the alternator already in service.
To better understand the general economy of the invention, preferred embodiments thereof will be described, with reference to the appended schematic drawing, in which: FIG. 1 schematically represents equipment for supplying auxiliary services on board a ship with a generator driven by the propeller shaft via a mechanical transmission; FIG. 2 schematically represents a similar installation with a generator driven by electrical transmission;
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FIG. 3 schematically represents the transducer assembly studied with a view to coupling an alternator to be connected in parallel with an alternator already in normal operation;
fig. 4 schematically shows the assembly of any number of alternators, ie 3 in the case shown, calculated in accordance with the invention, with their accessory devices; FIG. 5 schematically represents a known assembly with counting; fig. 6 schematically shows an assembly of the same type, with characteristics in accordance with the invention; figo 7 shows a device also according to the invention, comprising other arrangements
The equipment shown in FIG. 1 is designed for supplying the auxiliaries of a ship, by three-phase currents, this type of current being chosen by way of example.
This equipment comprises, on the one hand, a normal supply generator group, actuated by the propeller shaft 1, and comprising a main alternator 2, driven by the shaft 1, through the intermediary of a speed variator device, preferably a differential epicy-cloidal train 3 of a known system, the sun gear of which is actuated by a three-phase shunt motor 4 with a variable-speed collector by offset of the brushes; the motor 4 is dependent on a servo-motor 5 which adjusts the offset of its brushes and consequently its speed of rotation, by a known method:
the servomotor 5 is itself dependent on an electric, electronic or magnetic regulator of a known system, not shown, the role of which is to maintain a practically constant frequency at the terminals of the alternator 2, and consequently in three-phase distribution 5; by making the three-phase commutator motor turn more or less quickly, and consequently the planetary of the epicyclic train; the alternator 2 is connected to the differential 3 by a mechanical or electromagnetic clutch 6 of known type;
finally, at the end of the shaft of the alternator 2, is mounted a flywheel 7 with high turning moment (PD2) and, after this flywheel, a tacho dynamo 80 The equipment according to fig. 1 also comprises : at least one emergency generator set comprising a primary engine 10, preferably a diesel engine, coupled to a backup alternator 11 of the same frequency and same nominal voltage as the alternator 2; at the end of the shaft is mounted an excitation dynamo 120
Finally, the equipment comprises auxiliary devices, not shown, of known type, for the automatic control of maneuvers, these devices comprising, for example, and not limited to:
a frequency regulator, a device indicating that the generator 2 has reached its lower allowable speed, and closing the electrical contacts which cause the clutch 6 of the alternator 2 to disengage, (which, after this disengagement, continues to turn under the action of the flywheel 7), start the primary motors 10, and when the motors 10 reach the suitable speed, couple in parallel on the bars 9, the alternator (s) 11 with the alternator 2. These devices may be of a known type: tachometer with contacts, voltmeters with contacts, rheostats with contacts, etc.
Figure 1 shows three-phase current equipment, by way of example. But the invention also includes other simpler cases, in particular the case of direct current, for which the question of frequency does not arise.
The equipment in accordance with fig. 1 operates as follows:
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in regular normal operation, the current is supplied without difficulty by the alternator 2 rotating at constant speed.
In the event of a variation in the speed of rotation of the shaft 1, in particular in the event of slowing down, the electronic (or electromagnetic) equipment for controlling the offset of the brushes of the commutator motor 4 reacts by acting on the servo. -motor 5, in the desired direction to avoid that the speed of rotation of the alternator 2 and the frequency in the distribution 9 decrease
If the deceleration is small, and if the speed of rotation of shaft 1 remains above a predetermined minimum, the necessary correction will be obtained before the commutator motor 4 has reached its maximum speed,
and the operation of the equipment will only have the effect of modifying the transmission ratio of the differential 3 to adapt the operating speed of the latter to the new speed of the vessel.
If the cause of the deceleration disappears, the commutator motor 4, under the action of the frequency regulator, decreases in speed as the speed of the shaft 1 increases, and the normal speed is restored without there being had a variation in frequency.
On the contrary, if the speed of rotation of the shaft 1 continues to decrease, the commutator motor 4 reaches its maximum speed corresponding to the maximum angular displacement of the brushes, and from this moment, it is no longer possible to maintain at their normal values the frequency and voltage of the current supplied by the alternator 2.
Then begins the troubled period, of short duration and with variable frequency, a period in which, in accordance with the invention, the substitution of the autonomous auxiliary groups 10-11 for the alternator 20 takes place automatically.
This substitution is effected by the following means: the assembly comprises, according to the invention, a group of electrical devices known in themselves and controlled by contacts actuated by contacts actuated by the crowns brush holder of the commutator motor 4, when the brush holder rings reach, in their previously described adjustment movement, predetermined end-of-travel positions. The assembly thus determines the following maneuvers; a) instantaneous automatic disengagement of alternator 2, by opening clutch 6.
In the period that follows, the flywheel 7 having a large turning moment, associated with the pole wheel of the alternator 2, maintains, for a significant time, the operation of this alternator 2; b) automatic starting of the emergency units 10-11, which, under the action of their speed regulator, accelerate rapidly to close to their normal speed; c) the mass in parallel of the standby alternators 11 with the main alternator 2, on the bars 9, according to a method which will be described later and which constitutes an essential characteristic of the invention;
d) cutting off on-board circuits that are not essential (galley, fans, winches, windlasses, etc.) to reduce the load on alternator 2 and prevent it from slowing down for as long as possible.
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The method of placing in parallel mentioned in c), the alternators 11 with the alternator 2, has the following characteristics: the alternators 11 are provided, not with electromechanical regulators, but with judiciously connected electromagnetic or electronic regulators;
as is known, these regulators have the advantage of eliminating any delay between the increase in speed and the increase in voltage at the terminals o On the other hand, paralleling takes place, not at the precise instant when the alternator to be coupled, in increasing its speed, reaches exactly the frequency of the alternator already in operation, but before the precise match is achieved, even if the phases are not still in agreement.
The applicant's tests have in fact shown that the coupling of the alternators, for the equipment used on board ships, under the actual conditions provided for, and by special means included in the invention, is done without risk of incident. , at an instant which precedes the concordance of the speeds and without the concordance of the phases being essential. This possibility is for the following reasons. By hypothesis, we are in a troubled period. Alternator 2, disengaged, continues to rotate and supply current, thanks only to the kinetic energy of flywheel 7, its speed and frequency decrease constantly. One systematically accepts the possibility of an additional transient disturbance.
The practical means of reducing this disturbance to a minimum are as follows: the alternators 2 and 11 are provided with suitably calculated damping windings, and the coupling of the alternators 11 to the bars is effected by means of resistors temporarily switched on. Each alternator 11 is connected to a speed and frequency control device; a little before the alternator 11 has reached the speed corresponding to the frequency of the alternator 2 driven by the flywheel 7, an automatic coupling device triggers the circuit breaker of the alternator 11.
This engagement takes place in two stages: at the first stage, the aforementioned resistors are switched on and limit current exchanges; at the second step, a timer controls the elimination of the resistances by short-circuiting their terminals.
In a second preferred embodiment of the invention, shown in fig 2 of the appended drawing, the assembly is characterized in that the transmission between the propeller shaft and the main alternator intended for the The supply in normal operation of the auxiliary services is no longer mechanical, as in the embodiment according to fig. 1, but electric., In fig. 2, the homologous members of the assembly bear the same references as in FIG. 1.
Instead of a differential reduction gear whose primary member is wedged on the propeller shaft, the transmission, in the second embodiment, essentially comprises an electric generator 13, preferably with direct current, wedged on the propeller shaft 1 rotating at the speed of this shaft or driven by means of a transmission, such as a gear train, the primary wheel of which is wedged on the propeller shaft, and outputting on bars 14, and a motor 15, also preferably direct current, driving the alternator 2, also coupled to a flywheel 70
The frequency of the alternator 2 is controlled by an electric, electronic or magnetic frequency regulator of known construction, not shown,
which intervenes by varying the excitation of the generator 13 so as to maintain constant the voltage at its terminals despite the variations in speed of the shaft 1, as far as possible, on the other hand by varying the excitation of the motor 15, so as to compensate for the influence
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this of a decrease in the voltage of the generator 13, as a result of a decrease in the speed of the shaft 1, too great for its effects to be compensated by increasing the excitation of the generator 13.
If the electric transmission is alternating current, corresponding known methods of regulating the speed of the alternator are used.
20
On the other hand, not necessarily, but preferably, the alternator
2 can be driven by the primary motor (Diesel) 10, and replace the alternator 11 of the embodiment according to figure 2. For this purpose, between the primary motor 10 and the flywheel 7 is interposed a second clutch 16.
According to a preferred arrangement, the clutch 16 can be operated while running, which makes it possible to start the primary motor 10 by inertia, which automatically replaces the motor 15 to drive the alternator 2.
The assembly according to figo 2 has significant advantages compared to that of figo 1 Indeed, by comparing the assembly of figo2 to that of fig. 1, the specialist will notice the following: the assembly formed by the generator 13 and the motor 15 is not, despite its low speed, appreciably more expensive than the mechanical transmission 3 with its adjustment motor 4 and its other accessory devices. The electric transmission attenuates the effects of the large cyclical variations of the propulsion motor unit when the latter has a Diesel engine, and avoids the elastic shock absorbers and expensive torque limiters, necessary in the case of a gear transmission. .
It is possible to use a flywheel 7 with a greater turning moment, due to the fact that, the cyclical variations of the primary engine torque no longer being transmitted, there is no longer any fear of dangerous reactions due to the flywheel. adjustment margin allowing the frequency of alternator 2 to be kept constant is greater, despite greater variations in the speed of shaft 1, due to the fact that this margin is obtained in two stages by two means: variation of the excitation of the generator 13 and then of the engine 15. It is easier to kinematically separate from the propeller shaft 1 the main alternator 2, because the disengagement device of the transmission 3 is replaced by an automatic switch or circuit breaker contactor 17 against the generator 13 and the motor 15.
A particularly important advantage resulting from the use of an electric transmission is the possibility of housing the alternator 2, no longer in the vicinity of the shaft 1 where space is limited, but at any place on the ship. Another important advantage, in particular as regards the saving in material, weight and bulk, is the possibility of using the alternator 2 as well as the main alternator dragged by the propeller shaft. 1, only as an auxiliary alternator driven by the primary motor! 0.
In the case of figo 2, if there are completely autonomous auxiliary alternators in the equipment, which must be coupled in parallel with the alternator 2, the paralleling is done by the method described with reference to in fig 1.
According to another aspect of the invention, represented schematically by FIGS. 3 and 4 of the appended drawing, the equipment according to the invention is characterized in that it comprises devices having the role of facilitating the coupling of an alternator driven by a primary engine, with at least one other alternator, or with the busbars of a generator plant, or with a network already in normal operation
The paralleling of the alternator to be connected is facilitated by the fact that the coupling is done automatically and a little before the alternator
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nator during start-up has reached strict synchronism.
For this purpose, the inductor of the alternator comprises a damping winding which develops an asynchronous torque which is composed with the drive torque developed by the primary motor by imparting to the inductor a speed greater than the speed which would be printed. by the primary engine only. The shock absorbers completely surround the pole wheel and have little resistance. Thanks to these arrangements during the gradual increase in the speed of the primary motor and, consequently, of the alternator to be connected, the differences between the frequency and the phase of the equipment already in normal operation, and the frequency and the phase of the alternator to be connected decreases until it is canceled, under the action of the asynchronous torque developed by the inductor of the alternator.
Immediately after connecting the alternator to be coupled, the phases not being in agreement, it appears between the machines already in normal service, delivering at normal frequency f and the alternator to be coupled, supplying a voltage at frequency f ', f 'being less than f, a voltage whose frequency is equal to the average of the two frequencies, namely: f + f',
2 and whose amplitude is modulated at a frequency equal to half the difference of these frequencies f - f ', which determines, as is known, the
2 creation of a circulating current which, according to current practice, is considered undesirable because it can reach dangerous intensities in conventional equipment.
In order to limit the intensity of the circulating current supplied by the alternator, the equipment comprises, according to the invention, impedances inserted in series before starting in the output conductors of the alternator to be coupled, and which are eliminated when synchronism is achieved.
In the case of a simplified device, these impedances are essentially ohmic resistances calculated to limit to a predetermined value, the intensity of the synchronizing current which passes through the alternator to be coupled, so that it cannot reach a dangerous value; these resistors are temporarily inserted in the circuits and, after coupling, successively eliminated according to a determined program. According to a preferred arrangement, these resistors are two in number per phase and, during connection, are successively short-circuited by means of two contactors controlled with suitable time delays by the main connection switch mounted between the alternator at pair and the equipment already in normal operation.
The initial coupling maneuver consists in closing the output conductors of the alternator to be connected, previously started and suitably excited but, in accordance with the invention, before it has reached its nominal speed corresponding to the frequency of network operation.
This initial maneuver can be done by hand. Preferably, it is controlled by a taohymetric device measuring the speed of the alternator to be coupled and controlling at the desired moment the closing of the connection switch. This device can be, for example, a mechanical differential device, the planetary wheels of which are respectively driven by two synchronous or asynchronous low-slip motors, connected respectively to the network and to the alternator to be coupled, this device being designed and adjusted so as to control the coupling during the decrease and before the cancellation of the difference between the frequencies.
In a more improved embodiment of the invention, the impedances inserted into the output conductors are no longer resistors.
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substantially pure ohmic tances, but impedances comprising at least one ohmic resistance and one inductance and even possibly a capacitor, the inductance being able, depending on the program to be carried out and the method of construction adopted, to play the main role.
This arrangement makes it possible not only to reduce the intensity of the current in the output conductors of the alternator to be connected, as in the case of impedances formed by purely ohmic resistances, but also to demodulate the exchange currents between machines, so as to allow these currents to play an important role in the creation of synchronizing torques, while limiting their intensity as in the previous case of pure ohmic resistance, as soon as the modulated voltage which does so circulating tends to increase it beyond a predetermined limit value
The means used for this purpose are as follows
Insertion in each of the phases of the alternator to be coupled with a variable impedance, each of the circuits of said impedance having a terminal connected to one of the terminals of said alternator,
and the other terminal connected to a terminal of the same phase of an alternator or of the network already in normal service
Modulation of the value of the impedance by the modulated voltage existing between the terminals of the two electrical systems not yet synchronized, in such a way that the impedance is maximum when said modulated voltage is maximum and follows in the same direction the variations of this tension.,.
The maximum value of the impedance is calculated in such a way that the intensity of the circulating currents cannot exceed a predetermined maximum value.
The description of the following device, given by way of non-limiting example, with reference to the appended drawing, (figo 3) will make it possible to understand the implementation of the invention:
It is assumed that this involves coupling a three-phase alternator 21 to an alternator 22 already in operation o It is interposed between the terminals R21 'S21'T21 of the alternator 21 and the corresponding terminals T22' T22 'T22 of the alternator 22 , the alternating windings of a three-phase transducer system 24.
This transducer system 24 has two separate DC windings serving, as is known, to adjust the impedance of the AC circuits of the device.
The first direct current winding 25 is traversed by a fixed current adjustable to the desired value to obtain the saturation of the magnetic circuit of the transducer which determines the minimum value of the impedance of the alternating circuits. This direct current can be supplied by example by a rectifier 26 supplied by the alternator 220
The second direct current winding 27 is supplied by a rectifier 28 from the voltages existing between the terminals R21 and R22 'S21 and S22' T21 and T22 of the two machines 21 and 22, that is to say by the voltages. modulated sions which create the circulating currents between the alternator to be coupled 21 and the alternator in service 220
The proportions of this second winding are such that, when the modulated voltage passes through a maximum, its action opposes that of the first winding,
which causes the cancellation of the continuous saturation of the magnetic circuit of the transducer and, consequently, the increase to its maximum value of the impedance of the ac winding of this apparatus.
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This maximum impedance was chosen to limit the intensity of the circulating currents between the two alternators to be coupled to the desired value.
As the modulated voltage is lowered, the effect of the second tuning winding decreases, which causes the impedance of the AC winding to decrease. As a result, the circulating currents, while being lower than the estimated dangerous value, are higher than they would be if the impedance had remained constant, and the synchronizing action of these currents is, therefore, maintained at a high value allowing rapid acceleration or deceleration which will cause the alternator to couple 21 to the same frequency as that of the alternator 22.
When the phases between the two alternators are matched, the voltage across the AC windings of the transducer is reduced to a very low value. It is therefore possible to short-circuit these windings by connecting the corresponding parts of the two alternators directly to each other, and then completely eliminate the transducer device which no longer has a role to play once the alternators are coupled.
According to another aspect of the invention, there is provided a device designed and produced in such a way as to ensure the safety and operating stability of the alternators, in particular of the alternators operating in parallel, while keeping them in service in the event of an indication of failure. operation, in the event of a fault such as a short-circuit occurring in a junction between the alternator and the bus bars, in a distribution circuit, or in a user receiver.
In the protection systems known hitherto, equipment for the production and distribution of alternating current, the principle is applied consisting of cutting as quickly as possible either the circuit where the fault has occurred, or the generators which charge on this fault.
On the other hand, it has been made known, particularly in the case of large networks, of rapid reclosing devices, which operate after the formation of a fault, and reconnect the switched off alternator, devices which practically ensure, despite a short-term transient interruption, the continuity of service, in the frequent cases where the fault disappeared spontaneously after a very short time.
However, there are situations where it is not desirable to cut, in the event of a fault even persisting for a certain time, an alternator charging on this fault, since the cut can have dangerous consequences, in particular for the whole. of the installation of which the electrical equipment forms a part.
For example, on board ships with a modern type AC power plant and distribution system, cutting off the alternator (s) entails the risk of depriving the ship of current, that is to say practically to put him in distress. There may therefore be cases where the equipment is too sophisticated, and where the remedy provided to a simple incident may cause a serious accident.
To remedy this drawback of the known arrangements, the invention is carried out according to a principle quite different from the conventional principles, which is even opposed to them and which consists, in the event of a fault, in not cutting the alternators. but, on the contrary, to keep them connected, and that under conditions and by means of devices such that they can withstand without damage the increase in load resulting from the fault, that they keep their coupling in parallel with each other and with the others alterna-
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tors releasing on the network, continue to operate for a significant period of time and resume their normal operation without further disturbance, after elimination of the fault.
This aspect of the invention is characterized by three essential features, on the one hand the use of alternators designed and dimensioned so as to be able to remain connected without the risk of inadmissible heating, even in the event of a relatively persistent fault; on the other hand, the association with the aforementioned alternators of generously dimensioned exciters having an excitation system ensuring them rapid overexcitations and de-operations; finally, the addition, to the aforementioned exciters, of very fast acting regulators, making it possible to achieve very fast excitations, overexcitations and de-excitations.
To better understand the general idea of the invention on this point, and its practical implementation, a preferred embodiment will be described below, chosen by way of nonlimiting example, described in the case of a single alternator (the other alternators being constructed in a similar manner) with reference to the accompanying drawing (figo 4).
The equipment according to the invention comprises: - at least one alternator 31, in practice three-phase. This alternator is characterized by two essential features.
On the one hand, it presents an armature reaction of such value that the intensity of its short-circuit current, even with maximum excitation, is sufficiently reduced so that the alternator can withstand it without damage for a significant time.
In the past, attempts have been made to limit the voltage boost of the alternators, between running at full nominal load and running at no load values of 7-8%. Currently, a voltage boost of the order of 20% is accepted. According to the invention, it is systematically sought to obtain, by accepting a corresponding armature reaction, a much greater increase in voltage, that is, from 30 to 40%, at least, preferably 35%. tolerable short-circuit and the nominal full load current is then at least 3.0 to 3.5 and the alternator can withstand this current without damage for a significant period, i.e. 5 to 6 periods. .
On the other hand, the alternator is provided with very efficient damping windings preferably constituted by bars, in particular of copper, passing through the pole pieces close to their peripheral surfaces, so as to be surrounded by a high magnetic flux. intensity, these bars being joined at their ends by metal circles. These damping windings help to keep the reactance of the machine at a high value and to reduce, according to the invention, the intensity of the short-circuit current.
With regard to the magnetic circuit, the ratio between the number of ampere-turns of the armature at full load and the number of magnetizing ampere-turns is of the order of 2 to 3.
It will be noted that the means used to obtain the results mentioned above determine a reduction in the dimensions of the iron, without increasing those of the copper and, compared with previous executions, do not determine any increase in size, weight or price.
The alternator 31 is connected to the bars 29, by the intermediary of a switching device 30, which can be a switch with moderate breaking capacity, and without great breaking speed or even a set of sec- @ tionners.
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The equipment further comprises: a generously dimensioned exciter 31, operating in normal operation at a significantly lower voltage / at the maximum voltage, in order to provide rapid overexcitations and de-energies of the magnetic circuit of the alternator.
The maximum voltage is 2 to 3 times, preferably 2.5 times the normal operating voltage. With this value, the necessary rapidity of action on the field of the alternator is obtained without any other means.
In a preferred embodiment, the exciter (which is self-excited for starting) itself comprises two or three excitation circuits, one of these circuits is a shunt circuit, but could also be a series circuit in cases where it would be advantageous to do so.
The other or others are supplied by a regulation and rapid response device described below.
- An alternator voltage regulator 32, with very rapid action acting on the excitation of the exciters by cooperating with an exciter designed and produced as described above, to obtain very rapid overexcitations and de-excitations of the alternator.
In one embodiment, moreover not exclusive, which has made it possible to obtain convincing results, the mounting of the regulator 32 essentially comprises:
A device for comparing the voltage at the terminals of the alternator with a reference voltage supplied by an auxiliary source. In an exemplary embodiment, the alternating voltage at the terminals of the alternator, brought back by known means (such as a voltage transformer), is rectified, and the direct voltage is compared, by mounting in opposition, in a known comparison device, with a reference voltage,
supplied for example by a battery. The difference between the rectified voltage and the reference voltage represents the regulation parameter. This parameter acts on a magnetic regulator such as a transducer. For this purpose, a current resulting from the voltage difference, crosses the control winding of the transducer, so as to vary very quickly in the desired direction the voltage at the terminals of the exciter, that is to say to increase it as soon as the fault is formed, and to reduce it as soon as this defect is removed, if it disappears spontaneously, or under the action of other devices in the assembly.
Another non-exclusive embodiment consists of an assembly according to Figures 5, 6 or 7.
In the assembly in FIG. 5, the regulation is carried out according to a known method of compounding using a current transformer 41, placed at the output of a phase of the alternator 42 to send into the additional excitation winding 45 of the 'exciter 47, via the circuit 43 and the resdresser 44, an additional excitation depending on the intensity supplied by the alternator 42 and reinforcing the flow of the exciter 47 and, consequently, that of the alternator 42.
This device has the disadvantage of depending only on the current output by the alternator, and it is known that the strengthening of the flow of the alternator so that the voltage at its terminals remains constant, is not the even for different power factors, different speeds and different temperatures.
The assembly in FIG. 44 according to the invention is free from these drawbacks and comprises the combination of two devices each having a distinct role and using also distinct means in an assembly which ensures, during a load variation, the restoration of
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voltage in a very short time
So that one of the devices does not interfere with the correct operation of the other, and does not cause unacceptable oscillations, it is ensured that the device using the principle of compounding described above is only in action during the cycle. very short load change time. As soon as the speed is stable again, it has no effect on the excitation of the alternator or on its exciter.
The diagram in FIG. 44 shows this combination. A regulator 48 of known type, which for the example may be an apparatus with two rolling sectors 51, ensures the regulation of the voltage in a practically stable state, that is to say without abrupt variations in load, whatever the power factor, speed and heating of the alternator. 11 is required of this device, not to be of rapid operation, but to adjust the voltage with the desired precision when the speed is again established and stable, it suffices to adjust it with a sufficient degree of damping. 11 can be mounted as a double potentiometer,
'That is to say that its resistors 49 are connected in parallel to the terminals of an accumulator battery 50 and the sectors 51 are connected to the normal excitation winding 46 of the exciter. has the advantage of allowing a current inversion in winding 46 when there is sudden discharge of the alternator, and thus of limiting the increase in voltage above the displayed value.
The rapid response device which replaces the regulator 48 only during the time of the load variation is constituted by a current transformer 41 mounted in one of the phases of the alternator 49. It supplies a rectifier 44 via the circuit 430. the figure,
the transformer 41 and the rectifier 44 are shown single-phase. There are only advantages to providing a three-phase system involving the three phases of the alternator instead of just one.
The rectifier 44 feeds by the circuit 53 the primary of a transformer 52, called the pulse transformer, and the secondary of this transformer feeds by the circuit 54 the winding of, adjustment 55 concentric to the normal winding of excitation 46 of the exciter 470
EMI11.1
When the alternator 42 delivers a current of constant intensity, the transformer 41 supplies in the circuit 43 and the rectifier 44 an alternating current of equally constant intensity at the frequency of the current of the alternator 42. The rectifier 44 in turn outputs a direct current of constant intensity in the circuit 53 and the primary of the pulse transformer 52 This current being continuous, of constant intensity, no current appears in the secondary of the transformer 52, nor in the circuit 54,
nor in winding 45.
On the other hand, when there is variation in the current supplied by the alternator 42, the intensity of the direct current in the circuit-53 is variable and this results in the appearance of a current of the same nature in the circuit. circuit 54, that is to say a current which will increase, like that of circuit 53 and extend with it.
Current in winding 45 will therefore arise and increase as the current supplied by the alternator 42 increases. There is therefore an almost instantaneous strengthening of the excitation of the exciter 47 and well before the moving part of the regulator. 48 is set in motion.It is easy to combine the speed of the latter so that the two actions follow one another without hindering each other. By sufficiently dimensioning the transformer 41, the rectifier 44 and the transformer 52, we can obtain a very energetic strengthening of the excitation of the exciter 470
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In the assembly according to FIG. 7, the rectifier 44 is supplied by a voltage transformer 41 connected between two output conductors of the alternator 42. As before,
this rectifier 44, and the transformer 41 could be three-phase instead of single-phase, and involve the three phases of the alternator instead of just one. However, between the rectifier 44 and the transformer 41, there is inserted a reactor. - variable tance 55, called transducer. We know that with this type of device, the reactance varies with the excitation and it is the role of the excitation winding 56 to vary it within wide limits .
The rectifier 44 directly feeds the regulating winding 45 of the exciter 47, but as long as the current in the excitation winding 56 is zero, the reactance is large enough that no sensitive and usable current. The excitation winding 56 is supplied via a circuit 54 by the secondary of a pulse transformer 52, the primary of which is supplied as in the case of FIG. 6 by a circuit 53, a rectifier 58 and a current transformer 570 As described in the previous case, there is no current in the circuit 54 and, therefore, in the excitation winding 56,
as long as the intensity of the current delivered by the alternator in the primary of the current transformer 57 is constant. if there is a sudden increase in the intensity of this current, a direct current is born in the circuit which saturates the transducer 55 and the rectifier 44 are supplied and in turn sends current into the circuit 45. The excitation of the exciter 47 is therefore reinforced during the time of the increase in the load of the alternator 42.
This device, according to Figure 7, is slower than that of Figure 6, due to the presence of the transducer 55 and its time constant, but it has the advantage of leading, despite its greater complexity, to devices 41 and 44 less bulky, therefore less expensive, since they are only put into service at the time of the load variation and only during the latter.
On the bars 29 of fig. 3 and 4, on which the alternators such as 21 deliver, use receivers such as 33 are connected by means of switching devices such as 34-For the latter, according to the invention, it is not necessary to choose fast circuit-breakers, nor with great breaking capacity. It suffices to use devices capable of cutting a receiver affected by a fault after the end of the transient period d. establishment of the fault.
From an operational point of view, the assembly has the following advantages:
Coupling in parallel of an alternator produced and equipped in accordance with the invention, with other alternators, is particularly easy, owing to the strong armature reaction and the efficient action of the dampers.
If the discard occurs between general bars, the alternators continue to operate in parallel, the fault being in parallel with the normal distribution circuits, delivering a current of total admissible intensity, determined in advance by judicious adjustment of the circuits. control of the regulators. When the fault is removed, either spontaneously or by means external to the device according to the invention, the alternators are still in parallel and resume their normal operation without further disturbance.
The security provided by the method and the assembly according to the invention extends to the use receivers themselves.
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The invention enables these receivers to be fitted with protection devices that are simpler, less rapid and less expensive than the usual rapid cut-off devices.
The use of the latter might not even be advantageous, in fact, if they are too fast, they isolate the affected device from a fault, during the transient regime of the alternators, i.e. before the voltage on the bars has been reduced to zero, and at a time when the intensity of the currents drawn by the alternators is maximum.
On the contrary, if, thanks to the application of the invention, simpler and slower functioning protection devices are used, they will only isolate the receiver where the fault is located after the end of the transient regime (5 to 6 periods) for networks with 50 or 50 periods,
at this moment the voltage at their terminals will be zero, and the breaking devices will no longer have the power to cut, the voltage being zero and the current to be cut will be relatively low, being that of the permanent mode, corrected by the settings made by the operation of the excitation regulator.
The use of a transducer has been mentioned above, this apparatus being preferably chosen because of its rapidity of action, but another apparatus of equivalent properties could be adopted, without departing from the limits of the invention.
CLAIMS 1. Electrical energy generating equipment consisting of at least one main generator driven by a main primary motor, and at least one auxiliary primary motor characterized in that, when the speed of rotation of the primary motor falls to - below a predetermined minimum value, the equipment ensures an uninterrupted supply of the network and of the receivers, in particular in the case of an alternating current distribution, with maintenance of the voltage and the frequency,
by the automatic connection in due time of at least one separate auxiliary primary motor for driving a generator which may be the above-mentioned main generator.
2.- Equipment consisting of at least one main generator driven by the engine apparatus of a ship, and at least one separate auxiliary primary motor for the production of electric current on board a ship, in particular a boat for maritime traffic equipped with Diesel engines, in which 1 engine unit of the vessel driven by the propeller shaft by means of a transmission at least one current generator, which must, despite any fluctuations in the speed of rotation of the propeller shaft,
ensure the supply of current to the auxiliary equipment, charac- terized by the fact that, in the event of a disturbance in the service, when the speed of rotation of the propeller shaft falls below a predetermined minimum value, the equipment ensures an uninterrupted supply of the auxiliary network, and this in particular in the case of an alternating current distribution, with maintenance of the voltage and the frequency by the automatic connection in time of at least one auxiliary primary motor - separate area for driving a generator which can be the main generator driven by the propeller shaft.
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