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DISPOSITIF EXCITATEUR POUR GENERATRICES
La présente invention se rapporte à un dispositif excitateur pour des génératrices et, plus particulièrement, pour les alternateurs destinés fournir des tensions alter- natives monophasées ou polyphasées, où une bobine de champ tournante est alimentée en courant d'excitation par l'enrou-
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lement d'induit également tournant d'une excitatricecourant alternatif et cela par l'Intermédiaire de redresseurs varia- bles qui, eux, tournent de même, Dans les alternateurs, et plus particulièrement les alternateurs synchrones, le rotor est souvent excita par du courant continu.
Il est usuel d'amener ce courant continu par 1 'intermédiaire de bagues collectrices et de balaie sta- tionnaires. Mais ces organes sont soumis une usure considé- rable. En outre, les disposition nécessaires pour garantir le fonctionnemont sur des dispositifsà baques collectrices présantant fies diffle=cultés qonaideables. surtout, *'Il s'agit d'a ;;einateurs pulessnts.
C'est pour ces raisons qu'on a déjà proposé de sup- primer les bagues collectrices pour l'alimentation en courant d'excitation des bobines de champ tournantes, en leur fournis- sant la) courant d'excitation par l'intermédiaire de redres- seurs à partir de l'induit tournant d'une excitatrice à cou- rant alternatif. Et comme on demande, en outre, pour les gran- des génératrices la possibilité d'une rapide désexcitation, on a également déjà proposé de varier la totalité du courant d'excitation à l'aide de redresseurs variables montés en puch- pull ou antiparallèle, de manière à permettre une désexcitation rapide.
La présente invention vise la création d'un diapo- aitif excitateur pour des génératrices de dimensions moyennes. où l'énergie du champ d'excitation peut être adaptée rapide- ment et avec précision à la charge du stator.
En attaquant ce problème, l'invention part du fait reconnu qu'on peut *- dans le cas des génératrices moyennes, jusqu'à environ 1000 kwa - renoncer la désexcitation rapide
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et fno1 aux d1-pooJttt. de commande et de r6n;ae <:o1'*u" que demande le contrôle de la totalité du courant d'exeKa" tion, parce que les disjoncteurs et coupe-circuit modernes offrent une protection suffisante en cas de surcharge ou de court-circuit, dans cet ordre de puissances.
La présente invention est surtout remarquable
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par le fait qu'à l'aide d'un circuit d'excitation s4pàré, une énergie de champ d'excitation de base est produite, qui
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est suffisante pour que la génératrice atteigne la tentian aux bornes pendant qu'elle tournevide, tendis qu'à partir ' de l'excitatrice à courant alternatif, qui fonctionne à une
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fréquence moyenne (100 - 400 cycles) un complément d'Sn.i.
d'excitation est envoyé dans l'enroulement inducteur par l'intermédiaire du redresseur variable, seulement dans la mesure qu'il faut pour faire nattre dans le stator le flux additionnel nécessaire selon la charge de la génératrice,
Le dispositif d'excitation sépare* qui fournit l'é-
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nergie du champ de base, peut utilement $trie constitua par un système de pôles permanente fournissant un ilux !t\a\jnJ tl'1W;t constant, qui est disposé à côté do 18 enroulenk, tilt. d'induit tour nant.
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Mais la bobine de champ de la CJr(nth.tr1f,I peut *u # si être alimentée en énergie d'excitation par l'excitation fonctionnant, de préférence, une fréquence moyinna, PAr l'in- termédiaire de redresseurs également tournants et inv.ri!'lu.
Finalement, l'énergie du champ d'excitation do base pourrait être fournie par l'intermédiaire d'un transformateur tournât
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et un redresseur tournant, ou par une dynamo à courant cuntl- nu. De toute façon, l'énergie du champ d'excitation rl "u }':)'I doit être choisi suffisamment grande pour quo la tanslon aux
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bornes de la génératrice soit atteinte quand elle tourne à vide.
Un avantage spécial de la présente invention rési- de dans le fait qu'avec le nouveau dispositif d'excitation, 20 - 30 % seulement de l'énergie du champ d'excitation sont à varier, de sorte que le contrôle peut être exerce par des redresseurs variables, petits et simples*
L'énergie du champ d'excitation additionnelle, nécessaire pour créer dans la génératrice tous charge le flux de courant magnétique est, de préférence, réglée a l'aide de composants semi-conducteurs variables au silicium.
Ces redresseurs peuvent, de préférence, être in- corporéa dans des montages en demi-onde monophasés, en pré- voyant en parallèle avec l'enroulement excitateur une diode d'extinction. Pour le redressement, on peut aussi se servir d'un montage normal en pont monophasé, composé de diodes non variables, avec à la sortie du secondaire à tension continue, un semi-conducteur variable monté en série avec l'enroulement d'excitation.
Comme les génératrices moyennes - . l'opposé des grandes génératrices, qui fonctionnent normalement en charge constante en raison de leur dispositif d'entraînement - sont souvent soumisesà de fortes fluctuations de charge, il est désirable do réduire au possible le temps de réponse à la ré- gulation du système excitateur.
Dans le cas des petites géné- ratrices, qui sont surtout employées avec une alimentation secteur indépendante ot ne bénéficient pas de l'appui des sources parallèles d'un réseau compound, il peut arriver qu'entre la marche vide et la charge de crête, des fluctua- tions très importantes se produisent avec une grande fréquen-
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et* Pour augmenter la sensibilité, c'est-à-dire pour réduire ; le temps de réponse du système do régulation de telles qéné- ratrices, la présente invention propos! l'emploi de fréquan- ces moyennes pour l'excitation, co qui raccourcit le temps de réponse au début et à l'arrêt de l'excitation supplémnn- taire.
L'énergie du champ d'excitation à fréquence moyen- ne peut être prise de manière connue en elle-même sur un con- vertisseur de fréquence, dont le circuit d'excitation est fixé et alimenté par le bobinage du stator de la génératrice, de sorte que le courant d'excitation arrive dans la partie tournante avec une fréquence augmentée.
biais l'énergie du champ d'excitation à fréquence moyenne peut aussi être fournie par une génératrice à p8les permanents disposés dans le sta tor, tandis que l'enroulement tourne avec le support opposé sur l'arbre. Finalement, on peut prévoir spécialement une petit* excitatrice, dont les pôles permanenta sont fixé* sur l'arbre et font naître dans le stator une fréquence moyenne de régime qui est ensuite transmise par des redresseurs semi- conducteursgrilles de polarisation, montés en anti-paral lèle,à un transformateur tournant, dont l'enroulement oecon- daire tourne avec l'enroulement inducteur et est reliéà ce dernier par un redresseur non variable.
C'est ainsi qu'une puissance d'excitation additionnelle et réglable est amenée vers l'enroulement inducteur.
Les génératrices suivant la présente invention, permettent - grâce aux puissances faibles à régler - de se contenter d'un seul redresseur a grille. polarisées qu'on monte, ooit de manière connue en circuit centre-point symé- trique ou asymétrique, soit encore en redresseur demi-onde
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avec une diode à point neutre.
Si un amplificateur stationnaire est employé pour le réglage de l'intensité additionnelle, il faut qu'au moins deux signaux soient transmis au rotor, et retransmit, . savoir les impulsions d'amorçage pour le redresseur grille. pola- risées, qui fonctionne comme unthyztron, et le signal de tension do synchronisation provenant de l'excitatrice.
Mais si le dispositif comporte un amplificateur qui tourne avec le rotor, le seul signal à transmettre du stator de l'alternateur à l'amplificateur tournant, est la tension effective aux bornes. Cette transmission peut également se faire a l'aide d'un transformateur tournant, d'un type connu en lui-même, Mais, même cette transmission n'est pas indis- pensable si on prévoit un tout petit alternateur, dont l'en- roulement stationnaire est alimenté en tension monophasé ou polyphasé à partir do l'enroulement principal et qui aimante donc le rotor en fonction de la tension, ce qui a pour suite qu'il naît dans l'enroulement tournant de ce petit alterna- teur une tension alternative proportionnelle à celle de la tension principale, et qui est, après redressement, envoyée le cas échéant,
comme signal de la valeur effective vers l'am- plificateur tournant. De cette manière toute transmission entre les organes stationnaires et les organes tournants est évitée.
Lorsqu'on emploie pour la transmission des signaux de commande des transformateurs en association avec les re- dresseurs tournant., il est avantageux de les réaliser de façon à réduire, autant que possible, les pertes sur les transformateurs pour éviter la nécessité d'une amplification additionnelle des impulsions sur le rotor. C'est pourquoi il
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Y a ingrat à employer des transformateurs avec des noyaux composées de tales de dynamo aussi minces que possible, estam- pies en) forme d'U, où les vides sont encore remplis par des masses à bonne conductibilité magnétique qui sont comprimé et ont subi une orientation magnétique préférentielle par des vibrations multilatérales.
De cette manière, il ost possible d'obtenir des impulsions de commande assez fortes pour le réglage du redresseur pour l'excitation additionnelle.
Dent les génératrices à dispositif excitateur suivant la présente invention, on peut se servir utilement du système de pale: stationnaires de l'excitatrice pour la pro- duction de la tension de référence constante, qui sert à la comparaison avec la tension effective aux bornes, A cet effet, des barres de fer, disposées parallèlementl'arbre du rotor, tournent avec ce dernier, l'une des extrémités des barres passant à une certaine distance devant le côté frontal des pales. Ceci fait naître un flux magnétique dans l'autre ax- trémité de la barre, qui induit à son tour dans une bobine à noyau en fer doux, fixéedans la carcasse, une tension alter- native qui peut, après son redressement, éventuelle^sert être stabilisée encore 1 l'aide d'une diode Zener.
Le dessin annexé illustre un exemple d'exécation do la présente invention. Dans ce dessin ! ;
La figure 1 fait voir une génératrice avec am;plifi- cateur stationnaire en une coupe schématique, et
La figure 2 est une représentation purement schéma- tique d'une génératrice modifiée, également en coupe, où uno moitié seulement du dispositif est montrée.
La bobine de champ de la génératrice, enroula autour du support 2 fixée sur l'arbre rotatif 3, est divisée
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en deux enroulements 2a et 2b. Le support 2 est entoté du stator 1 de la génératrice, qui porte l'er.roulemont la. L'ar bre 3 porte, en outre, le rotor 4 de l'excitatrice a courant alternatif, dont les deux enroulements sont désigna par 4a et 4b.
Ce rotor 4 est entouré des pâles permanents 5 dispos', dans le stator* Une sorte de barres 9 disposées concentrique- mont autour de l'arbre 3 et maintenues par ce dernier, de sorte qu'elles tournent avec lui, font naître entre les pôles permanenta de l'excitatrice et une bobine actionnaire avec noyau de fer doux 10, une tension alternative constante, qui sort de tension de référence et est envoyée vers l'amplifica- teur V. Entre la génératrice et l'excitatrice, les redres- saura 6 et 7 sont fixéa sur l'arbre tournant par l'inter- médiaire du redresseur variable 6 l'énergie du champ d'excita- tion de base est envoyée dans l'enroulement 2a et l'énergie d'excitation supplémentaire, qui est variable suivant la char. ge de la génératrice, est envoyée dans l'enroulement 2b de la bobine de champ.
Le schéma de montage, donné en bas de la figure 1, montre ces connexions. La tension aux bornes, qui s'établit sur le stator de la génératrice, est envoyée vers l'amplificateur V, qui fournit les impulsions pour le réglage du redresseur 7, selon la différence entre la tension aux bor- nes et la tension de référence.
Ces impulsions de commande sont transmises par l'amplificateur et par l'intermédiaire du transformateur tournant 8a vers la borne de réglage du redres- seur 7, tandis que la tension qui signale la synchronisation est transmise de l'enroulement 4b de l'excitatrice à l'ampli- ficateur par l'intermédiaire du translateur 8b,
Pour la génératrice suivant la figure 2, qui est une forme do réalisation modifiée de la présente invention,
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l'énergie du champ d'excitation de baso est produite par un
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système de p8les permanenta 12 fixée sur un arbre 11.
L'éner- gie du champ additionnel, qui est variable on fonction de la charge de la génératrice, est envoyée par l'intermédiaire du
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redresseur variable 7 vers 1' enroulement 13, qui est rlitpoad sur l'arbre 11 a côté du système de pdlee permanenta 12 et fournit conjointement avec ce dernier le flux magnétique né- cessaire pour le stator 15 avec 1'enroulement 14.
Cette génératrice suivant la présente invention,
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fonctionne commp suit s Lorsque la génératrice tourne aa vitesse nomi- nable, l'enroulement 4a fournit par l'intermédiaire du rf-droe- 'fur 6 un courant d'excitation alternatif d'une fréquence ion- yenne (100 - 400 cycles) a la bobine de champ 2a, de sorte que la tension aux bornes de la génératrice attelons la valeur nominale lorsqu'elle tourne à vide. Par l'intermédiaire du redresseur réglable 7, un courant continu variable peut être envoyé dans la bobine de champ 2b, ce qui permet d'obtenir une aimantation additionnelle du rotor. La commande de la grille du redresseur 7 se fait utilement par des impulsions synchronisées avec la tension induite dans le enroulements
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4a et 4b.
Les impulsion, produites dan-j l'amplificateur ste- tionnaire V passent alors par l'1ntediftlr du transforma- teur tournant 8, aux cellules tournantes et réglables du re- dresseur 7, tandis que la tension de signal est conduite de
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l'enroulement 4a ou 4b vers l'4mr11{icAt V par l'intrr,3- diaire du traneformetour tournant ab. Le ci4c4lâqp des impul- siens dana le temps, et partant, l'excitation magnétique ad- ditionnelle de l'enroulement inducteur en fonction de l'écart entre la tension aux bornes et la tension nominale, par suite
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des variations de la charge, se fait par l'intermédiaire de l'amplificateur V.
Ce dernier pout, par exemple, comparer de manière connue une tension de référence avec la tension aux bornes et agir en cas de dépassement ou de non atteinte de la valeur nominale sur la commande do grille du redres seur 7, de telle façon que l'écart de la tension aux bornes soit amené à disparaître par le réglage.
Grâce àla rréquente moyenne de la tension à la sortie du dispositif excitateur, le temps de réqlaqe est particulièrement court, do sorte qu'il est possible de satisfaire à des conditions de préci- sion tiès poussées* En tant que source de la tension de ré- férence, il est, par exemple, possible do faire appel a une tachodynamo mais on peut aussi se servir d'une excitatrice, comme le figure 1 le montre, et ceci, de la manière expliquée ci-dessous ;
Des barres de fer doux 9 passent latéralement devant les pôles permanenta 5 avec un entrefer relativement important. Ces barres sont reliées par des bras de support à l'arbre 3.
Biles transmettent un flux magnétique alternatif à une bobine 10 en position fixe dans la carcasse et dont le noyau en fer doux ferme le circuit de retour du flux magnéti- que. La tension alternative généré e dans la bobine 10 est déjà relativement stable, mais, après son redressement par un redresseur en pont, elle peut être stabilisée encore davanta- ge par une diode Zoner, pour obtenir la précision voulue.
Ce procédé de création d'un.. tension de référence pratiquement indépendante, se dlatinque avantsquesement du proc4d4 ob on fait appel comme source de cette tension au bobinage princi- pal, parce qu'on dvite des circuits stabilisateurs coûteux.
Dans la forme de réalisation de la présente inven-
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tion illustrée par la figure 2, on obtient une simplification de la construction du dispositif. A la place d'une couronne avec les enroulements de champ 2a et 2b, deux systèmes induc- teurs sont disposes l'un à côté de l'autre sur l'arbre, de aorte que les deux peuvent induire ensemble le stator 15, Le premier système inducteur, c'est-à-dire le système à pôles permanents 12, qui crée le champ d'excitation de base, est dimensionné de telle façon que la tension aux bornes atteigne la valeur nominale en tournant a vide.
L'autre système induc- teur avec l'enroulement 13, alimenta en courant d'excitation additionnel par le redresseur variable, fournit, selon la charge de la génératrice, le flux magnétique supplémentaire nécessaire au stator. L'excitatrice, qui fonctionne avec une fréquence moyenne, peut être sensiblement plus petite dans ce cas, et on peut se passer du redresseur tournant 6, ainsi que de l'enroulement inducteur 2a.
La p résente invention n'est pas limitée aux exem- ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire de portée générale et susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art.
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EXCITING DEVICE FOR GENERATORS
The present invention relates to an exciter device for generators and, more particularly, for alternators intended to supply single-phase or polyphase alternating voltages, where a rotating field coil is supplied with excitation current by the winding.
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armature also rotating of an alternating current exciter and this by the intermediary of variable rectifiers which, for their part, rotate in the same way, In alternators, and more particularly synchronous alternators, the rotor is often excited by direct current .
It is customary to supply this direct current via slip rings and stationary brushes. However, these components are subject to considerable wear. In addition, the arrangements necessary to guarantee operation are carried out on devices with collecting baskets presenting diffle = cultured qonaideables. above all, * 'It is about pulessnts a ;; einators.
It is for these reasons that it has already been proposed to do away with the slip rings for the supply of excitation current to the rotating field coils, by supplying them with the excitation current through the intermediary of rectifiers from the rotating armature of an alternating current exciter. And as the possibility of rapid de-excitation is also requested for large generators, it has also already been proposed to vary the entire excitation current by means of variable rectifiers mounted in puch-pull or antiparallel. , so as to allow rapid de-excitation.
The present invention aims at creating an exciter slide for generators of average dimensions. where the energy of the excitation field can be quickly and precisely matched to the stator load.
In attacking this problem, the invention starts from the recognized fact that it is possible * - in the case of medium generators, up to about 1000 kwa - to renounce the rapid de-excitation
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and fno1 to d1-pooJttt. control and r6n; ae <: o1 '* u "required to control the entire operating current, because modern circuit breakers and circuit breakers offer sufficient protection in the event of overload or short-circuit. circuit, in that order of powers.
The present invention is especially remarkable
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in that with the aid of a separate excitation circuit a basic excitation field energy is produced, which
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is sufficient for the generator to reach the tentian at the terminals while it spins empty, strained only from the alternating current exciter, which operates at a
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medium frequency (100 - 400 cycles) a complement of Sn.i.
excitation is sent to the inductor winding via the variable rectifier, only to the extent that it is necessary to cause the additional flux required in the stator to flow according to the load of the generator,
The excitation device separates * which supplies the
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energy of the base field, can usefully $ trie constituted by a permanent pole system providing a constant ilux! t \ a \ jnJ tl'1W; t, which is arranged next to 18 coils, tilt. armature turn nant.
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But the field coil of the CJr (nth.tr1f, I can * u # if be supplied with excitation energy by the excitation operating, preferably, a medium frequency, PAr via rectifiers also rotating and inv.ri! 'lu.
Finally, the energy of the base excitation field could be supplied through a rotating transformer.
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and a rotating rectifier, or by a current dynamo. In any case, the energy of the excitation field rl "u} ':)' I must be chosen sufficiently large for the tanslon to
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generator terminals are reached when running empty.
A special advantage of the present invention is that with the new excitation device only 20 - 30% of the energy of the excitation field is to be varied, so that control can be exerted by. variable rectifiers, small and simple *
The additional excitation field energy required to create in the generator all charged magnetic current flow is preferably controlled using variable silicon semiconductor components.
These rectifiers can preferably be incorporated in single-phase half-wave assemblies, providing in parallel with the exciter winding an extinguishing diode. For rectification, one can also use a normal single-phase bridge assembly, composed of non-variable diodes, with at the output of the DC voltage secondary, a variable semiconductor mounted in series with the excitation winding.
Like the average generators -. Unlike large generators, which normally operate at constant load due to their drive arrangement - are often subject to large load fluctuations, it is desirable to reduce the response time to regulation of the exciter system as much as possible. .
In the case of small generators, which are mainly used with an independent mains power supply and do not benefit from the support of the parallel sources of a compound network, it can happen that between the empty operation and the peak load, very large fluctuations occur with great frequency.
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and * To increase sensitivity, that is, to reduce; the response time of the control system to such generators, the present invention provides! the use of medium frequencies for the excitation, which shortens the response time at the start and at the end of the additional excitation.
The energy of the medium-frequency excitation field can be taken in a manner known per se from a frequency converter, the excitation circuit of which is fixed and supplied by the winding of the stator of the generator, so that the excitation current arrives in the rotating part with an increased frequency.
The energy of the medium frequency excitation field can also be supplied by a generator with permanent poles arranged in the stator, while the winding rotates with the opposite support on the shaft. Finally, we can specially provide a small * exciter, whose permanent poles are fixed * on the shaft and generate in the stator an average operating frequency which is then transmitted by semiconductor rectifiers with polarization grids, mounted in anti- parallel to a rotating transformer, the co-ordinating winding of which rotates with the inductor winding and is connected to the latter by a non-variable rectifier.
Thus, an additional and adjustable excitation power is supplied to the inductor winding.
The generators according to the present invention make it possible - thanks to the low powers to be regulated - to be satisfied with a single grid rectifier. polarized which is mounted, either in a known manner in a symmetrical or asymmetrical center-point circuit, or also in a half-wave rectifier
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with a neutral point diode.
If a stationary amplifier is used for the adjustment of the additional current, at least two signals must be transmitted to the rotor, and retransmit,. know the firing pulses for the grid rectifier. polarized, which functions as a thyztron, and the sync voltage signal from the exciter.
But if the device has an amplifier which rotates with the rotor, the only signal to be transmitted from the stator of the alternator to the rotating amplifier is the effective voltage at the terminals. This transmission can also be done using a rotating transformer, of a type known per se. But even this transmission is not essential if a very small alternator is provided, of which the - stationary bearing is supplied with single-phase or polyphase voltage from the main winding and which therefore magnetizes the rotor as a function of the voltage, which results in the creation of a rotating winding of this small alternator. AC voltage proportional to that of the main voltage, and which is, after rectification, sent if necessary,
as the actual value signal to the rotary amplifier. In this way any transmission between the stationary members and the rotating members is avoided.
When transformers are used for the transmission of control signals in association with rotating rectifiers, it is advantageous to realize them in such a way as to reduce, as far as possible, the losses on the transformers in order to avoid the need for a additional pulse amplification on the rotor. That's why he
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It is ungrateful to employ transformers with cores composed of dynamo plates as thin as possible, stamped in) U-shape, where the voids are still filled by masses of good magnetic conductivity which are compressed and have undergone a preferential magnetic orientation by multilateral vibrations.
In this way, it is possible to obtain control pulses strong enough for the adjustment of the rectifier for the additional excitation.
For generators with an exciter device according to the present invention, it is possible to use the blade system: stationary exciter for the production of the constant reference voltage, which is used for comparison with the effective voltage at the terminals, To this end, iron bars, arranged parallel to the rotor shaft, rotate with the latter, one of the ends of the bars passing a certain distance in front of the front side of the blades. This creates a magnetic flux in the other ax- end of the bar, which in turn induces in a coil with a soft iron core, fixed in the carcass, an alternating voltage which can, after its rectification, eventually serve be further stabilized 1 using a Zener diode.
The accompanying drawing illustrates an exemplary embodiment of the present invention. In this drawing! ;
Figure 1 shows a generator with stationary ampli fi er in a schematic section, and
Figure 2 is a purely schematic representation of a modified generator, also in section, where only half of the device is shown.
The generator field coil, wrapped around the bracket 2 attached to the rotating shaft 3, is divided
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in two windings 2a and 2b. The support 2 is entoté of the stator 1 of the generator, which carries the er.roulemont. The shaft 3 also carries the rotor 4 of the alternating current exciter, the two windings of which are designated by 4a and 4b.
This rotor 4 is surrounded by the permanent blades 5 disposed in the stator * A kind of bars 9 arranged concentrically mounted around the shaft 3 and held by the latter, so that they rotate with it, giving rise between the poles permanenta of the exciter and an actuator coil with soft iron core 10, a constant alternating voltage, which leaves the reference voltage and is sent to the amplifier V. Between the generator and the exciter, the rectifiers 6 and 7 are fixed on the rotating shaft via the variable rectifier 6 the energy of the base excitation field is sent to the winding 2a and the additional excitation energy, which is variable depending on the char. ge of the generator, is sent to the winding 2b of the field coil.
The assembly diagram, given at the bottom of Figure 1, shows these connections. The voltage at the terminals, which is established on the stator of the generator, is sent to the amplifier V, which supplies the pulses for the adjustment of the rectifier 7, according to the difference between the voltage at the terminals and the reference voltage. .
These control pulses are transmitted by the amplifier and through the rotary transformer 8a to the adjustment terminal of the rectifier 7, while the voltage which signals the synchronization is transmitted from the winding 4b of the exciter to the amplifier via the translator 8b,
For the generator according to Figure 2, which is a modified embodiment of the present invention,
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the energy of the baso excitation field is produced by a
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permanent p8les system 12 fixed on a shaft 11.
The energy of the additional field, which is variable depending on the load of the generator, is sent through the
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Variable rectifier 7 to winding 13, which is loaded onto the shaft 11 next to the permanent paddle system 12 and together with the latter provides the magnetic flux required for the stator 15 with the winding 14.
This generator according to the present invention,
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works as follows When the generator is running at nominal speed, winding 4a supplies via the rf-droe- 'fur 6 an alternating excitation current of an ionic frequency (100 - 400 cycles) has the field coil 2a, so that the voltage across the generator is coupled to the nominal value when it is idling. By means of the adjustable rectifier 7, a variable direct current can be sent into the field coil 2b, which makes it possible to obtain additional magnetization of the rotor. The control of the grid of the rectifier 7 is usefully done by pulses synchronized with the voltage induced in the windings
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4a and 4b.
The impulses produced in the step-by-step amplifier V then pass through the lntediftlr of the rotating transformer 8, to the rotating and adjustable cells of the rectifier 7, while the signal voltage is conducted from
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the winding 4a or 4b towards the 4mr11 {icAt V by the intrr, 3- diary of the traneformeturn turning ab. The ci4c4lâqp of the pulses in time, and hence the additional magnetic excitation of the inductor winding as a function of the difference between the voltage at the terminals and the nominal voltage, therefore
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load variations, is done through the V amplifier.
The latter can, for example, compare in a known manner a reference voltage with the voltage at the terminals and act in the event of the nominal value being exceeded or not reached on the gate control of rectifier 7, in such a way that the deviation of the voltage at the terminals is caused to disappear by the adjustment.
Thanks to the frequent average of the voltage at the output of the exciter device, the reqlaqe time is particularly short, so that it is possible to satisfy high precision conditions * As the source of the re-voltage. - ference, it is, for example, possible to use a tachodynamo but one can also use an exciter, as figure 1 shows, and this, in the manner explained below;
Soft iron bars 9 pass laterally in front of the permanent poles 5 with a relatively large air gap. These bars are connected by support arms to the shaft 3.
Biles transmit an alternating magnetic flux to a coil 10 in a fixed position in the casing, the soft iron core of which closes the return circuit of the magnetic flux. The alternating voltage generated in coil 10 is already relatively stable, but, after rectification by a bridge rectifier, it can be stabilized even further by a Zoner diode, to obtain the desired precision.
This method of creating a practically independent reference voltage, is advanced before the process, whereby the main winding is used as the source of this voltage, because expensive stabilizer circuits are avoided.
In the embodiment of the present invention
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tion illustrated by FIG. 2, a simplification of the construction of the device is obtained. In place of a crown with the field windings 2a and 2b, two inductor systems are arranged next to each other on the shaft, of aorta which both can induce together the stator 15, The first inductor system, that is to say the system with permanent poles 12, which creates the basic excitation field, is dimensioned in such a way that the voltage at the terminals reaches the nominal value while running at no load.
The other inductor system with winding 13, supplied with additional excitation current by the variable rectifier, supplies, depending on the load of the generator, the additional magnetic flux required by the stator. The exciter, which operates with an average frequency, can be appreciably smaller in this case, and it is possible to do without the rotating rectifier 6, as well as the inductor winding 2a.
The present invention is not limited to the exemplary embodiments which have just been described; on the contrary, it is of general scope and susceptible of variants and modifications which will appear to those skilled in the art.