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La, régulation automatique de la tension des génératrices à courant continu n'est souvent pas satisfaisante par suite de l'importance du contrôle que doivent assurer les organes régulateurs notamment dans le oas de génératrices à courant continu de grandes puissances sujettes à de grandes variations de vitesse, et plus particulièrement dans le cas de telles machines entraînées par un moteur diesel ou par l'intermédiaire d'un arbre de propulsions de navire. Il en est de même pour les génératrj ces entraînées à vitesse constante qui doivent être couplées eh parallèle.
De plus cette régulation nécessite souvent une perte appré- ciable de puissance et elle met en oeuvre des organes mécaniques mobiles présentant une certaine inertie.
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La présente invention a pour but notamment d'éviter ces inconvénients. Elle a pour objet un équipement électrique pour la régulation d'une génératrice à courant continu caractérisé par le fait qu'il comporte un enroulement d'excitation alimenté parune source de couran alternatif par l'intermédiaire d'un dispositif redresseur et d'un amplificateur magnétique ayant un enroulement de commande con- trôlé par un pont détecteur d'écart monté aux bornes de la génératrice.
Suivant un mode préconisé de réalisation un alternateur accou- plé à la génératrice de courant continu est excité par le dit enroulement d'excitation et il alimente le circuit d'excitation de la génératrice à courant continu par un redresseur, cet alternateur constituant d'autre part la dite source de courant alternatif.
L'invention prévoit d'autre part l'utilisation d'un alterna- teur hompolaire monté en bout d'arbre de la génératrice à courant conti' nu et constitué d'un stator monté dans une carcasse fixée sur un des paliers de la génératrice et d'un. rotor de faible longueur calé sur l'extrémité de l'arbre de la génératrice qui est sorti à cet effet.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront de la description ci-après d'un exemple et réalisation et des dessins annexés sur lesquels :
La figure 1 est une vue en coupe d'un alternateur homopolaire monté en bout d'arbre sur une génératrice à courant continu.
La. figure 2 est un schéma électrique d'une installation suivant l'invention.
L'alternateur homopolaire de la figure 1 est constitué d'un rotor à fer tournant 1 calé sur l'extrémité de l'arbre de la génératric à courant continu. Le stator est monté dans une carcasse 2 fixé sur le palier 3 de la génératrice. Le rotor 1 est pourvu de façon connue de rainures axiales pour faire varier la réluctance du circuit magnétique devant chacun des conducteurs induits montés sur le stator. Ce rotor a une forme très plate et l'alternateur n'apporte aucune complication à la construction de la génératrice principale. Il ne nécessite aucun
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contact glissant ou tournant supplémentaire ni-même aucun pamier ou roulement spécial.
La génératrice à courant continu figurée en 11 sur le schéma électrique alimente un circuit d'utilisation 12. L'alternateur accouplé à la génératrice est un alternateur triphasé figuré en 22. Il alimente l'enroulement d'excitation 24 de la génératrice 11 par l'intermédiaire ' de cellules redresseuses 23. Il comporte un enroulement d'excitation
21 alimenté par la tension alternative aux bornes de l'alternateur, par l'intermédiaire d'un amplificateur magnétique triphasé 19 et par l'in- termédiaire d'un dispositif redresseur 20.
Un pont,détecteur d'écart 13 constitué de façon connue par deux résistances linéaires et par deux résistances non linéaires est connecté'd'une part aux bornes de la génératrice 11 et d'autre part en
14 et 15 à l'émetteur et à la base d'un transistor 16. L'amplificateur magnétique 19 également d'un type connu comporte trois enroulements de commande 18 à courant continu qui sont alimentés par l'alternateur 22 par l'intermédiaire d'un redresseur 17 et'du cirouit émetteur-collec teur du transistor 16.
Le fonctionnement de cet équipement est le suivant le pont détecteur d'écart 13 est réglé de façon à donner une tension nulle aux bornes émetteur-base du transistor lorsque la tension aux bornes de la génératrice 11 a la valeur désirée. Le circuit émetteur-collecteur du transistor s'oppose alors au passage du courant et les enroulements de commande 18 ne sont pas excités. Lorsque la tension de la génératrice
11 s'écarte de la valeur désirée, le pont détecteur d'écart envoie une tension correctrice aux bornes émetteur-base du transistor.
Ce dernier étant devenu conducteur, les enroulements de commande 18 sont excités ce qui provoque un accroissement du courant d'excitation de l'alterna- teur.. @
Il est bien entendu que toutes variantes ou perfectionnements des éléments ci-dessus mentionnés pourront être envisagés.
L'alternateur 22 pourra alimenter les enroulements de comman-
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de 18 au moyen d'un enroulement induit particulier logé dans des encoches distinctes de celles du circuit induit-qui alimente l'exci- tation 24 de la génératrice. On évite ainsi l'effet de la réaction d'in duit du circuit principal par l'alternateur.
La caractéristique d'amer- çage de l'alternateur s'en trouve améliorée, ainsi que la stabilité et la rapidité de régulation, @
La stabilité de la régulation pourra être complétée par tous artifices connus destinés à faire entrer en jeu une dérivée de la tension à régler telle que la dérivée première, seconde, etc... en faisant agir cette dérivée sur les enroulements de commande de l'am- plificateur magnétique ou sur le circuit émetteur-base du transsistor*
Les tensions aux bornes du transistor et des cellules redres- seuses pourront être adaptées à l'utilisation la plus économique au moyen de transformateurs comme il est connu.
Le transistor 16 peut être remplacé par tout autre dispositif d'amplification notamment par un amplificateur à transistors à plusieun étages d'amplification.
On peut éviter que le pont détecteur d'écart soit sensible aux variations de température en prévoyant, en série avec ce dernier, des résistances elles-mêmes sensibles à ces variations de température et ayant une action compensatrice.
On peut évidemment compléter le détecteur d'écart par des dispositifs accessoires connus rendant ce dernier sensible à l'inten- sité débitée par la génératrice, en vue de conférer à cette dernière une caractéristique plongeante permettant notamment la marche en paral- lèle ou la charge d'une batterie d'accumulateurs avec une caractéris- tique tension constante - Intensité constante limitant strictement l'intensité débitée par la machine en faisant baisser la tension de cette dernière.
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The automatic regulation of the voltage of direct current generators is often not satisfactory owing to the importance of the control to be ensured by the regulators, in particular in the case of large power direct current generators subject to large variations in voltage. speed, and more particularly in the case of such machines driven by a diesel engine or via a ship propulsion shaft. It is the same for the generatrj those driven at constant speed which must be coupled eh parallel.
In addition, this regulation often requires an appreciable loss of power and it uses mobile mechanical members having a certain inertia.
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The object of the present invention is in particular to avoid these drawbacks. It relates to an electrical equipment for the regulation of a direct current generator, characterized in that it comprises an excitation winding supplied by an alternating current source via a rectifier device and an amplifier. magnetic having a control winding controlled by a gap detector bridge mounted at the terminals of the generator.
According to a recommended embodiment, an alternator coupled to the direct current generator is excited by said excitation winding and it supplies the excitation circuit of the direct current generator by a rectifier, this alternator constituting another share said source of alternating current.
The invention also provides for the use of a parallel-to-pole alternator mounted at the end of the shaft of the DC generator and consisting of a stator mounted in a frame fixed to one of the bearings of the generator. and a. short rotor wedged on the end of the generator shaft which is pulled out for this purpose.
Other characteristics of the invention will emerge from the following description of an example and embodiment and from the appended drawings in which:
FIG. 1 is a sectional view of a homopolar alternator mounted at the end of the shaft on a direct current generator.
Figure 2 is an electrical diagram of an installation according to the invention.
The homopolar alternator of FIG. 1 consists of a rotating iron rotor 1 wedged on the end of the shaft of the direct current generator. The stator is mounted in a frame 2 fixed to the bearing 3 of the generator. The rotor 1 is provided in a known manner with axial grooves to vary the reluctance of the magnetic circuit in front of each of the induced conductors mounted on the stator. This rotor has a very flat shape and the alternator does not add any complications to the construction of the main generator. It does not require any
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additional sliding or rotating contact or even any special pamier or bearing.
The direct current generator shown at 11 on the electrical diagram supplies a use circuit 12. The alternator coupled to the generator is a three-phase alternator shown at 22. It supplies the excitation winding 24 of the generator 11 by l 'intermediate' of rectifying cells 23. It has an excitation winding
21 supplied by the alternating voltage at the terminals of the alternator, via a three-phase magnetic amplifier 19 and via a rectifier device 20.
A bridge, deviation detector 13 constituted in a known manner by two linear resistors and by two non-linear resistors is connected on the one hand to the terminals of the generator 11 and on the other hand in
14 and 15 at the emitter and at the base of a transistor 16. The magnetic amplifier 19, also of a known type, comprises three direct current control windings 18 which are supplied by the alternator 22 by means of 'a rectifier 17 and the emitter-collector cirouit of the transistor 16.
The operation of this equipment is as follows: the difference detector bridge 13 is adjusted so as to give a zero voltage at the emitter-base terminals of the transistor when the voltage at the terminals of the generator 11 has the desired value. The emitter-collector circuit of the transistor then opposes the flow of current and the control windings 18 are not energized. When the generator voltage
11 deviates from the desired value, the deviation detector bridge sends a corrective voltage to the emitter-base terminals of the transistor.
The latter having become conductive, the control windings 18 are energized, which causes an increase in the excitation current of the alternator.
It is understood that all variants or improvements of the elements mentioned above can be envisaged.
The alternator 22 can supply the control windings
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18 by means of a particular armature winding housed in notches separate from those of the armature circuit which supplies the excitation 24 of the generator. This avoids the effect of the induction reaction of the main circuit by the alternator.
This improves the starting characteristic of the alternator, as well as the stability and speed of regulation, @
The stability of the regulation may be supplemented by any known artifice intended to bring into play a derivative of the voltage to be adjusted such as the first, second derivative, etc ... by making this derivative act on the control windings of the magnetic amplifier or on the emitter-base circuit of the transsistor *
The voltages at the terminals of the transistor and of the rectifier cells can be adapted to the most economical use by means of transformers as is known.
The transistor 16 can be replaced by any other amplification device, in particular by a transistor amplifier with several amplification stages.
It is possible to prevent the difference detector bridge from being sensitive to temperature variations by providing, in series with the latter, resistors themselves sensitive to these temperature variations and having a compensating action.
The deviation detector can obviously be supplemented by known accessory devices making it sensitive to the current delivered by the generator, with a view to giving the latter a plunging characteristic allowing in particular parallel running or charging. an accumulator battery with a constant voltage characteristic - Constant current strictly limiting the current output by the machine by lowering the voltage of the latter.