CH272929A - Poste d'émission de courant à fréquence musicale sur un réseau de distribution d'énergie électrique. - Google Patents

Description

  Poste d'émission de courant à fréquence musicale sur un réseau de distribution  d'énergie électrique.    Dans les postes d'émission de courant à  fréquence musicale sur les réseaux de distri  bution, on utilise généralement des généra  teurs tournants pour engendrer les signaux  de commande à distance.  



  Le     dimensionnement    de ces générateurs dé  pend des caractéristiques du réseau sur lequel  les émissions doivent être faites, et il arrive  fréquemment que des installations deviennent  insuffisantes avec les extensions des réseaux.  Il faut alors remplacer les machines en ser  vice par des machines plus puissantes et il en  résulte des dépenses importantes.  



  La présente invention, due à M.     Jacques          Pelpel,    concerne un poste d'émission de cou  rant à fréquence musicale sur un réseau de  distribution d'énergie électrique, ce poste  d'émission étant caractérisé, d'une part, par  au moins deux générateurs à fréquence musi  cale et des moyens pour les relier en parallèle  et, d'autre part, par des moyens permettant  le réglage automatique de la     vitesse    et de la  répartition de charge de ces générateurs.  



  Les     fig.    1 et 2 représentent deux formes  d'exécution de l'objet de l'invention.  



  Sur la     fig:    1, 1 désigne une source auxi  liaire à courant continu, 2 un moteur à cou  rant continu à     vitesse    variable comprenant  un induit 3 et un inducteur 4. Ce moteur en  traîne un alternateur à fréquence musicale 5,  comprenant lui-même un inducteur 6 et un    induit 7. 8 représente un alternateur     tachy-          métrique    pour la mesure de la     vitesse.    Un  deuxième groupe, analogue au premier, com  prend un moteur à courant continu 9 avec     un     induit 10 et un inducteur 11, qui entraîne un       alternateur    à fréquence musicale 12 avec     un     inducteur 13 et un induit 14.

   Un alternateur       tachymétrique    15 mesure la vitesse de ce  deuxième groupe.  



  Les deux     alternateurs    5 et 12 peuvent être  couplés en parallèle à l'aide d'un contac  teur 16.  



  Un appareil de mesure à courant alterna  tif 17, qui peut être, par exemple, un volt  mètre, permet de vérifier que les deux ma  chines tournent à la même vitesse et sont en  phase. 18 représente un rhéostat à servo  moteur qui agit simultanément sur le courant  d'excitation des deux alternateurs 5 et 12.  



  19 et 20 représentent deux autres rhéostats  à servomoteur qui agissent respectivement  sur les courants d'excitation des moteurs à vi  tesse variable 2 et 9. 21 représente un relais       fréquencemétrique,    alimenté par l'alternateur       tachymétrique    8, et qui ferme un contact 22  ou 23, suivant que la vitesse des alternateurs  à fréquence musicale, quand ils sont couplés,  est plus forte ou plus faible que la vitesse  prescrite.  



  24 et 25, 26 et 27 sont des relais auxi  liaires pouvant être excités par le relais fré-           quencemétrique    21. Lorsque le contact mobile  du relais     fréquencemétrique    21 vient sur son  contact fixe 22, les relais 24 et 26 sont excités  et leur contact mobile respectif se ferme. Lors  que le contact mobile du     relais        fréquencemé-          trique    21     vient    sur son contact fixe 23, les  relais 25 et 27 sont excités et leur contact  mobile respectif se ferme.

   Une polarité posi  tive ou négative est ainsi appliquée aux bor  nes extrêmes des servomoteurs des rhéostats  d'excitation 19 et 20 des moteurs 2 et 9, ces       servomoteurs,        alimentés    entre un     point    neu  tre     défini    par la résistance à point milieu 28  et le pôle auquel ils sont     reliés,    tournant dans  un sens ou dans l'autre suivant le sens du  courant qui les parcourt. 29 représente un  relais différentiel à deux     enroulements    30 et  31 respectivement branchés aux bornes des  shunts 32 et 33. Le shunt 32 est parcouru par  le courant absorbé par le moteur 2. Le shunt  33 est parcouru par le courant absorbé par le  moteur 9.

   Les couples électromagnétiques  exercés par les enroulements 30 et 31 du relais  différentiel 29 sur l'équipage mobile dudit  relais sont de     sens    opposés.  



  34 et 35 sont deux relais auxiliaires, com  mandés par le     relais    différentiel 29, et     qui     mettent sous tension les relais 25 et 26,     d'une     part, et 24 et 27, d'autre part.  



  Le     fonctionnement    de l'ensemble est le  suivant:  Lorsque les moteurs 2 et 9 ont été mis en  route, le relais     fréquencemétrique    21, en exci  tant les relais 24 et 26, d'une part, ou 25 et  27, d'autre part, provoque la fermeture de  leur contact, ce qui fait fonctionner, dans un  sens ou dans l'autre, les servomoteurs des  rhéostats 19 et 20 dont les résistances varient.  On agit ainsi sur les courants d'excitation des  moteurs à courant continu 2 et 9, ce qui per  met le réglage de leur vitesse.  



  D'autre part, si l'une des machines, par  exemple le moteur     2prenait        une    vitesse supé  rieure à celle de 9, le courant absorbé par 2  augmente, et le relais différentiel 29 com  mande le fonctionnement du relais auxiliaire  34, lequel coupe le circuit d'alimentation des  relais 24 et 27. Si donc à ce moment, le relais    21 provoquait l'augmentation de la vitesse des  machines en excitant les relais 24 et 26, seul  le relais 26 resterait excité. Dans ces condi  tions, le servomoteur du rhéostat 19 reste  immobile, tandis que la résistance du rhéostat  20 augmente, et le moteur 9 augmente sa vi  tesse, afin qu'elle ait la même valeur que celle  du moteur 2.  



  Si     aii    .contraire, le relais 21 provoquait  la diminution de la     vitesse    des machines en  excitant les relais 25 et 27, seul le relais 25  resterait excité. Le servomoteur du rhéostat  20 reste immobile, tandis que la résistance du  rhéostat 19 diminue et le moteur 2 diminue sa  vitesse, afin qu'elle ait la même valeur que       celle    du moteur 9.  



  On démontrerait de même que     l'équilibre     tend à se rétablir lorsque le moteur 9 absorbe  un courant plus élevé que le moteur 2 et que  le relais différentiel 29 commande le fonction  nement du relais auxiliaire 35.  



  Si les machines ont des caractéristiques  suffisamment semblables, le rhéostat 18 qui  agit simultanément sur les courants d'excita  tion des deux alternateurs leur fait     délivrer     sensiblement les mêmes tensions lorsqu'ils  tournent à la même vitesse.  



  Les alternateurs     tachymétriques    sont con  venablement calés par rapport aux alterna  teurs principaux pour que les tensions qu'ils  engendrent puissent être mises en opposition  et s'annuler lorsque les alternateurs princi  paux sont à la même vitesse et en phase.  L'appareil de mesure 17 permet alors de s'as  surer que le couplage est possible. Ce dernier  est alors réalisé en agissant sur le contacteur  16 de mise en parallèle.  



  Lorsque les machines sont couplées, le re  lais     différentiel    29, en comparant à tout ins  tant leurs charges, permet de les équilibrer  automatiquement.  



  Dans une installation entièrement automa  tique; l'appareil de mesure 17 peut être     rem-          #placé    par un     relais-voltmétrique    légèrement  temporisé qui     commande    le     contacteur    16 lors  que la différence des tensions des alterna  teurs     tachymétriques    est nulle.      Lorsque les machines mises en parallèle  ont des caractéristiques différentes, la sensi  bilité du relais différentiel 29 peut être ré  glée de façon que l'équilibre ne soit obtenu  que lorsque les courants absorbés sont dans  le     rapport    des     puissances    minima des ma  chines, ce rapport pouvant être différent de  1.

   Dans ce cas, le rhéostat d'excitation 18 des  alternateurs doit être dédoublé, les deux  servomoteurs de ces deux rhéostats étant  alors commandés en parallèle.  



  Si le nombre de     machines        mises    en parallèle       dépasse    deux, on doit prévoir un relais diffé  rentiel par machine qui compare à tout mo  ment le courant absorbé par chaque moteur à  la somme des courants absorbés par les autres  moteurs; l'équilibre ne doit être obtenu que  lorsque ces courants sont dans les rapports  des puissances nominales.  



  La     fig.    2 représente une autre forme  d'exécution de l'objet de     l'invention    pour le  cas où la régulation de     vitesse    est assurée à  l'aide d'excitatrices du     type        amplidyne.     



  Sur cette figure, 57 et 58 sont deux mo  teurs à courant continu à vitesse variable  avec     leurs        induits   <B>36</B> et 37 et leurs inducteurs  38 et 39. Ces moteurs     entraînent    respective  ment des alternateurs à fréquence musicale  40, 41 qui doivent être couplés en parallèle,  ainsi que cela a été exposé dans l'exemple de  la     fig.    1. 42 et 43 sont des     alternateurs        tachy-          métriques.    44 représente un voltmètre ou un  relais permettant de vérifier le synchronisme  des alternateurs à fréquence musicale.

   45 et  46 sont deux excitatrices spéciales du type       amplidyne    comportant en particulier trois  enroulements d'excitation 47, 48 et 49, d'une  part, 50, 51 et 52, d'autre part. 53 est un  convertisseur de mesure engendrant un     cou-          rani    continu d'une polarité ou d'une autre,  suivant le sens de l'écart de la fréquence de  l'alternateur     tachymétrique    42 par rapport à  une fréquence nominale donnée. 54 est un  rhéostat d'excitation manuel ou. automatique.  55 et 56 représentent deux shunts de mesure  des courants absorbés par les moteurs 57 et 58.  



  Le fonctionnement de cet ensemble est le  suivant    Le courant continu engendré par le con  vertisseur 53 parcourt, en parallèle ou en sé  rie, l'un des enroulements d'excitation 47 et  50 des excitatrices 45 et 46. Leurs     flux     s'ajoutent ou se retranchent aux flux fixes  produits par les enroulements 49 et 52 par  courus par un courant réglé par le rhéostat 54.    Ainsi, les courants d'excitation parcou  rant lies inducteurs 38 et 39 des moteurs 57  et 58 tendent à faire tourner ces machines à  une     vitesse    plus ou moins grande.  



  Les     enroulements    de compensation 48 et 51  sont parcourus par la différence des courants  absorbés par les deux moteurs et les eux de  ces enroulements (lesdits enroulements pou  vant être branchés en série ou en parallèle)  sont combinés de faon telle que si le flux de  48 s'ajoute à ceux de 47 et 49, celui de 51  se retranche à ceux de 50 et 52.  



  Par cette disposition, on tend à exciter  les moteurs 57 et 58, de façon qu'ils tournent  à une même vitesse et que les charges des  deux alternateurs 40 et 41 soient équilibrées.  



  En effet, si on suppose que le moteur 57  absorbe un courant plus élevé que le moteur  58, il en résulte     un    courant qui parcourt les       bobines    48 et 51 dans un sens tel que le flux  inducteur total de 45 augmente, tandis que  celui de 46     diminue.    Le courant d'excitation  parcourant l'inducteur 38 augmente, tandis  que celui parcourant l'inducteur<B>39</B> diminue.  La vitesse du moteur 57 diminue et celle du  moteur 58 augmente relativement, ce qui tend  à rééquilibrer la valeur des courants absorbés  par les induits 46 et 37.  



  Lorsque le courant du moteur 58 est plus  fort que     celui    du moteur 57, le dispositif     ci-          dessus    décrit tend également à ramener l'équi  libre.  



  Si le nombre des     générateurs    à fréquence  musicale à mettre en parallèle dépasse deux,  les enroulements d'excitation 48 et 51 de  vraient chacun être remplacés par deux en  roulements parcourus, l'un par le courant du  moteur d'entraînement correspondant, l'autre  par le courant total de tous les moteurs d'en-           traînement.    Ces enroulements devraient être  tels que leur flux     résultant    soit nul lorsque  le courant absorbé par le moteur est égal au  courant total     multiplié    par le rapport entre  la puissance     nominale    du moteur et la puis  sauce nominale de tous les moteurs.

Claims (1)

1. REVENDICATION: Poste d'émission de courant à fréquence musicale sur un réseau de distribution d'éner gie électrique, caractérisé, d'une part, par au moins deux générateurs à fréquence musicale et des moyens pour les relier en parallèle, et, d'autre part, par des moyens pour 1e réglage automatique de la vitesse et de la répartition de la charge de ces générateurs. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Poste d'émission suivant la revendica tion, avec deux générateurs à fréquence mu sicale à mettre en parallèle, caractérisé en ce que le servomoteur du rhéostat d'excitation de chacun des deux moteurs d'entraînement des générateurs à fréquence musicale est com mandé dans les deux sens par deux relais dont le circuit d'excitation est mis sous tension, d'une part, par l'action d'un relais sensible à la fréquence et, d'autre part, par l'action d'un relais différentiel dont l'équipage mobile est soumis à deux couples opposés, chacun<B>de</B> ces couples étant respectivement proportionnel au courant absorbé par chacun des moteurs d'entraînement. 2.

   Poste d'émission suivant la revendica tion, avec plus de deux générateurs à fré quence musicale à mettre en parallèle; carac térisé en ce que le servomoteur du rhéostat d'excitation de chacun des moteurs d'entraî nement des générateurs à fréquence musicale est commandé dans les deux sens par deux relais dont le circuit d'excitation est mis sous tension, d'une part, par l'action d'un relais sensible à la fréquence et, d'autre part, par l'action d'un relais - différentiel dont l'équi page mobile est soumis à deux couples oppo sés, l'un proportionnel au courant absorbé par -Lui des moteurs d'entraînement,

   l'autre pro- portionnel. à la totalité du courant absorbé par les autres moteurs d'entraînement. 3. Poste d'émission suivant la revendica tion, avec deux générateurs à fréquence musi cale à mettre en parallèle, caractérisé en ce que l'inducteur de chacun des moteurs d'en traînement des générateurs à fréquence musi cale est parcouru par un courant fourni par une excitatrice amphdyne comportant trois enroulements d'excitation, un premier étant parcouru par le, courant émis par un conver tisseur de mesure,

   lequel courant est fonction de l'écart de fréquence entre une fréquence nominale déterminée et celle d'un alternateur tachymétrique lié à un des moteurs d'entrai- nement, un second étant parcouru par un courant réglable pour obtenir la vitesse déter minée dudit moteur, et un troisième étant par couru par la différence des courants absorbés par le moteur considéré et par le deuxième moteur d'entraînement, ce troisième enroule ment étant agencé de telle sorte que dans l'une des excitatrices amplidynes,

   le flux qu'il produit s'ajoute au flux créé par les deux premiers enroulements et que dans l'autre excitatrice de flux qu'il produit se retranche du flux créé par les deux premiers enroule ments. 4. Poste d'émission suivant la revendica tion, avec plus de deux générateurs à fré quence musicale à mettre en parallèle, carac térisé en ce que l'inducteur de chacun des moteurs d'entraînement des générateurs à fré quence musicale est parcouru par un courant fourni par une excitatrice amplidyne com- poriant trois enroulements d'excitation, un premier étant parcouru par le courant émis par itn convertisseur de mesure;

   lequel cou rant est fonction de l'écart de fréquence entre une fréquence nominale déterminée et celle d'un alternateur tachymétrique lié à un des moteurs d'entraînement, un second étant par couru par un courant réglable pour obtenir la vitesse déterminée dudit moteur, et un troisième enroulement d'excitation de chaque excitatrice amplidyne étant divisé en deux parties, l'une de ces parties étant parcourue par le courant d'un des moteurs d'entraîne- ment, l'autre partie étant parcourue par le courant total de tous les moteurs d'entraîne ment,

   ces parties étant disposées de façon que leur flux résultant soit nul quand le courant absorbé par le moteur est égal au courant to- tal multiplié par le rapport entre la puissance nominale du moteur et la puissance nominale de tous les moteurs.