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Les moteurs électriques sont utilisés dans tous les domaines industriels pour l'entraînement de machines effectuant les opérations les plus diverses; les moteurs asynchrones sont notamment employés dans les centrales électriques. De plus, on sait que certaines opérations ne peuvent être interrompues de sorte que les moteurs électriques de commande des machines qui les réalisent ne peuvent être arrêtés que tout-à-fait exceptionnellement.
En vue de supprimer les arrêts qui seraient dûs à des pannes de courant, il est dans certains cas prévu de pouvoir alimenter les moteurs asynchrones par plusieurs circuits; quand se produit le déclenchement de l'alimentation d'un moteur à partir d'un circuit donné, on provoque l'en- clenchement sur un des autres circuits auxiliaires sans laisser arrêter le moteur c'est-à-dire que l'on réalise l'opération appelée la reprise au vol du moteur.
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Autrement dit, le moteur lancé à sa vitesse de régime et dont l'alimentation par un circuit donné vient à être déclenchée, est réenclenché sur un circuit auxiliaire avant d'être venu à l'arrêt.
Jusqu'à l'heure actuelle, la reprise au vol des moteurs asynchrones peut s'effectuer après un temps relativement long suivant le déclenchement; le réenclen- chement sur un circuit se réalise après un temps de l'ordre d'une seconde ; dans ce cas, la tension résiduelle aux bornes des moteurs est alors pratiquement nulle, de sorte que l'intensité du courant transitoire de réenclen- chement est voisine de l'intensité du courant lors de l'enclenchement du moteur à l'arrêt, sur un circuit.
Suivant une autre méthode de reprise au vol, on opère le réenclenchement sur un circuit aussi vite que possible après le déclenchement sur un autre. Dans ce but, le disjoncteur produisant le déclenchement sur un circuit est muni d'un contact de fin de course qui,dès l'ouverture du disjoncteur,actionne un relais enclenchant le disjoncteur sur l'autre circuit.
Cette façon d'opérer évite la surcharge à laquelle est soumis le moteur si l'on applique le premier procédé mais elle exige des disjoncteurs ultra-rapides aussi bien pour le déclen- chement que pour le réenclenchement étant donné que si l'on veut que le courant transitoire de réenclenchement ne dépasse pas le courant au démarrage ltintervalle de temps entre le déclenchement et le réenclenchement ne doit pas excéder environ sept périodes.On sait aussi qu'après le déclenchement l'écart angulaire entre la tension du circuit d'alimentation et la tension résiduelle du moteur augmente..
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par suite du ralentissement du moteur et que cette dernière quaique décroissant exponentiellement conserve une valeur suffisante pendant un temps assez long pour permettre l'actionnement d'un dispositif de commande.
Le procédé faisant l'objet de la présente invention repose sur la constatation théorique et expérimentale que l'intensité du courant transitoire maximum de réenclen- chement en fonction de l'angle entre la tension résiduelle et la tension de réenclenchement affecte la forme d'une courbe sinusoidale amortie oscillant de part en part de l'intensité du courant de démarrage et passe 'par un minimum inférieur à cette intensité.
Suivant la présente invention, pour enclencher un moteur électrique asynchrone lancé à une vitesse voisine de la vitesse de régime, il est prévu,après avoir branché un synchronoscope entre le moteur et le circuit sur lequel on va enclencher ce moteur, d'opérer l'enclenchement au moment où le dit synchronoscope indique que la tension résiduelle du moteur est à peu près en concordance de phase avec la tension du circuit. On comprend par synchro- noscope tout appareil possédant une partie dont la position varie suivant l'angle entre les vecteurs représentant les tensions alternatives appliquées aux enroulements dont il est constitué.
Selon une caractéristique, l'enclenchement est effectué lorsqu'un repère solidaire de la partie tournante du synchronoscope indique un angle d'environ 90 avant d'arriver à la position de concordance.
Dans le cas où, pour un moteur asynchrone, l'on veut passer d'un premier circuit d'alimentation à un second
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circuit, on insère le synchronoscope entre le moteur et le second circuit sur lequel on va enclencher lorsque la partie tournante du synchronoscope qui vient de se mettre en mouvement, va arriver, pour la première fois, à peu près à la position de concordance.
Une partie importante de la présente invention consiste en un équipement électrique constitué par un synchronoscope pouvant être branché entre un circuit électrique et un moteur asynchrone et ayant,sur son arbre une came actionnant un contact coopérant avec un relais de fermeture du disjoncteur enclenchant le moteur sur le circuit ; selon une particularité, le contact est établi pour actionner le dit relais de fermeture quand l'écart angulaire des phases des tensions résiduelles du moteur et du circuit est compris entre 180 et 360 et est de préférence voisin de 270
D'autres partieularités pourront apparaître dans la description suivante des dessins annexés qui concernent deux schémas d'exécution de l'invention.
La figure 1 est un schéma concernant le principe de l'invention.
La figure 2 est un schéma d'une réalisation pratique de l'invention.
Se référant au schéma de la figure 1, on voit que le moteur asynchrone schématisé en M est relié aux barres d'alimentation 30 lesquelles sont en rapport, par le disjoncteur 34 qui est fermé, avec le circuit 31 d'alimen- tation en courant. Entre les barres 3u et un deuxième circuit d'alimentation 35, est branché un synchronoscope 36, qui est un appareil connu semblable à un moteur et qui
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comprend une partie rotative ayant une aiguille ou un disque.
Quand un synchronoscope est raccordé entre deux circuits à courant alternatif sa partie rotative tourne lorsquun déphasage se produit soit par changement de fréquence, soit par glissement ; par rapport à la position de concordance de phase, la position de l'aiguille ou du disque solidaire de la partie tournante indique l'angle de déphasage. Le disjoncteur 34 étant fermé et les tensions des circuits 31 et 35 étant en synchronisme, 1.e synchronoscope 36 est à l'arrêta Pour passer du circuit 31 au circuit 35, on ouvre le disjoncteur, 34, le moteur M commence à ralentir, la tension résiduelle à ses bornes retarde par rapport à celle du circuit 35 ; la partie rotative du synchronoscope 36 commence alors à tourner dans un sens donné.
Quand celle-ci a tourné d'un angle indiquant que l'écart entre la tension résiduelle et celle du circuit 35 est proche de 270 une came portée par la partie rotative de 36 et schéma- tisée en 37 ferme l'interrupteur 38 ce qui fait passer un courant provenant d'une source non montrée, dans le circuit du relais 39 lequel actionne la bobine 40 d'enclen- chement du disjoncteur 41 qui se ferme. Le moteur M est alors alimenté à partir du circuit 35; l'enclenchement s'est effectué avec un choc réduit.
Dans le cas où les circuits 31 et 35 ne seraient pas en synchronisme, la partie rotative du synchronos- cope 36 tournerait de façon permanente à une vitesse correspondante au glissement des réseaux l'un par rapport à l'autre.Pour éviter à chaque tour la fermeture intempes- tive de l'interrupteur 38 et la mise en parallèle des
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circuits 31 et 35 on a prévu sur le disjoncteur 34 un contact de fin de course 42 qui ferme le circuit de la bobine 40 d'enclenchement du disjoncteur 41 uniquement quand le dit disjoncteur 34 est ouvert.
Ce contact de fin de course pourrait évidemment être remplacé par un dispositif équivalent quelconque et tel que, par exemple, un relais à minimum de courant qui fermerait le circuit de la bobine 40 quand le courant traversant la disjoncteur 34 serait devenu inférieur au courant minimum absorbé par le moteur. En 43 est représenté le contact de maintien du relais 39.
Comme on doit aussi empêcher qu'une coupure quel- conque n'entraîne automatiquement le passage sur le circuit auxiliaire, on a installé, en 4 un contact se fermant,soit par la commande manuelle du préposé à la surveillance,soit par un dispositif automatique connu quelconque obéissant à un phénomène déterminé.
Dans la figure 2 on a représenté le schéma détaillé d'un équipement réalisé selon l'invention afin de pouvoir passer d'un circuit à un autre et vice-versa pour alimenter des moteurs asynchrones.
En se reportant à la dite figure 2, on voit que le moteur asynchrone M1 (ou un groupe de moteurs) est alimenté par le transformateur Tr qui est relié aux barres Bo qui sont alimentées par les basres R1 S1 T1 du circuit B1 car le disjoncteur D1 est fermé et le disjoncteur D est ouvert.
Si pour une raison quelconque on veut passer des barres d'alimentation R1 Si' T1 du circuit B1 aux barres d'alimentation R2 S2 T du circuit B pour fournir le courant au transformateur T , on pousse sur le bouton-
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poussoir P12 celui-ci enclenche le relais R12 alimenté en courant à partir des barres BR Le relais R12 maintenu par son contact de maintien 8 branche par ses contacts fermés 1, 2 l'enroulement S1 du synchronoscope SY sur le transformateur de potentiel TPM du jeu de barres Bo; par ses contacts 5,6 ce relais R12 relie l'enroulement S2 du synchronoscope au transformateur TP2 qui est relié aux barres S2 T2 DU circuit B2 le contact 4 se ferme et prépare la fermeture du relais RG en passant par le contact de sécurité COL actuellement ouvert.
Le synchronoscope SY est ainsi branché entre les barres BO et B2 et, étant alimenté, il prend sa position d'équi- libre si les deux circuits B1 et B2 sont en synchronisme.
Le contact 7 du relais R12 enclenche le relais temporisé RT12 alimenté par les barres BR et qui, après un temps faible, d'une fraction de seconde, qui est nécessaire pour permettre au synchronoscope d'arriver à l'équilibre, ferme son contact de maintien 9 et ses contacts 10, 11 et 12; le contact 10 agit sur la bobine D1 qui déclenche le disjonc- teur D1 le contact 11 fermé permettra l'alimentation de la bobine E2 d'enclenchement du disjoncteur D2 à partir des barres BD quand le relais Rg aura fonctionné comme exposé ci-après ;
le contact 12 du relais RT2 ferme le circuit d'alimentation à partir des barres Br, du relaie RTg, temporisé à quelques secondes et qui devra couper l'alimentation générale des relais quand on sera passé du circuit B1 à B2
Dès que le disjoncteur D1 a coupé,le synchronoscope SU a commencé à tourner dans le sens de la flèche et le contact de sécurité COL , fermé en série avec le contact 4 du
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relais R12 permet, par les contacts 13 et 14 du relais Rg, l'alimentation de la bobine e dès que le synchronoscope a tourné d'environ 270 pour fermer par sa came S l'inter- rupteur R qui/permet l'alimentation de Rg par les barres BR La bobine e étant alimentée,
enclenche le disjoncteur D qui se ferme et le moteur est actuellement alimenté par les barres R2 S, T du circuit B2 Le passage d'un circuit à l'autre s'est fait dans les conditions les plus favorables, avec un choc minimum dû au courant transitoire.
Après les quelques secondes fixées pour son fonc- tionnement, le relais RTg s'ouvre, ce qui coupe ltalimen- tation des relais et des bobines el, D1 e, d agissant sur les disjoncteurs D1 et D. Le condensateur C laisse subsister le courant dans RTg le temps nécessaire pour laisser le contact 16 ouvert jusqu'à ce que R12 et RT12 soit ouverts.
Le relais RTg étant retombé, l'équipement est en position pour permettre de revenir au circuit B1 ce que l'on ferait en poussant le bouton poussoir R21 qui agirait sur le relais R21 et les opérations qui ont été décrites ci-dessus se répéteraient sur les éléments TP1 TPM Sy, RT21 Rg, RTg, E2 D2 el, D1 jusqu'à ce que le dis- joncteur D2 soit de nouveau ouvert et D1 fermé,on serait donc revenu à la position de départ.
Dans le cas où les deux circuits B1 et B2 ne sont pas en synchronisme, le synchronoscope SY tourne de façon per- manente, après la fermeture de R12 ,à une vitesse égale à LA différence des vitesses de synchronisme des circuits B1 et B. La fermeture de l'interrupteur R se fait
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nu,-rs quù la :)J.'3ition des vecteurs- tension de bzz et tension résiduelle du moteur M1 c'est-à-dire sur les barres BO est convenable; d'un autre côté, étant donné le relais RT12 et le contact CO1 elle ne peut se faire que lorsque la bobine d1de déclenchement de D1 a été alimentée et que D1 a été effectivement coupé.
Enfin, un cliquet schématisé en % est prévu pour empêcher la rotation du synchornoscpe Sy lorsque les circuits B1 et 2B2 ne sont pas en synchronisme:si la fréquence du circuit B1 est supérieure à celle de B2 au début, Sy tourne en sens inverse à celui de la flèche et en l'absence du cliquet Ce l'interrupteur R se fermerait à un moment quelconque. Le'cliquet Ce empêchant la rotation dans le sens opposé à la flèche, le synchronoscope commence à tourner dans le sens convenable dès que la vitesse du moteur M devient inférieure à la vitesse de synchronisme du circuit B2 REVENDICATIONS
1.
Procédé pour l'enclenchement d'un moteur électrique à courant alternatif alors que, lancé à une vitesse voisine de la vitesse de régime,une tension résiduelle existe à ses bornes, caractérisé en ce qu'on branche un syn- chronoscope entre ce moteur et le circuit sur lequel on va l'enclencher et qu'on opère l'enclenchement au moment où le synchronoscope indique que la tension résiduelle tombe à peu près en phase avec la tension du circuit.