Installation électrique comprenant au moins une génératrice de courant continu accordée. L'invention concerne une installation élec trique comprenant. au moins une génératrice de courant continu accordée, établie pour alimenter ait moins un circuit de charge com prenant au moins une résistance variable avec la. température. Une génératrice de courant continu est dite aeeordée quand les résis tances de ses circuits d'aimantation sont ré glées de faon que la droite dite de résis tance coïncide avec la partie rectiligne de sa caractéristique d'aimantation.
Si une géné ratrice de ce genre travaille à auto-exeitation avec seulement une autre excitation relative ment très faible, elle est alors très sensible toute variation faible de son autre excitation séparée. Cette autre excitation peut être par fois de sens tel qu'elle s'ajoute à l'auto-excita- tion et elle peut être parfois de sens tel qu'elle se retranche de cette auto-excitation.
Dans ladite installation selon l'invention, la g-énératriee est munie de dispositifs pour faire varier soit excitation automatiquement 5eloti les variations de résistance (lu circuit de charge de faon à maintenir la génératrice en situation accordée.
lie dessin annexé montre, à titre d'exem ple, un schéma d'un équipement Nard Leonard.
Dans la disposition représentée au dessin, l'üicluit 10 d'un moteur électrique. 1 à courant continu est alimenté selon le svstèine Ward Leonard par l'induit 20 d'une génératrice de courant continu 2. La génératrice 2 est excitée par l'excita- trice 4 qui, à son tour, est excitée par l'exci tatrice secondaire 5, elle-même excitée par l'excitatrice 6 à tension constante.
Le moteur 1 est excité par l'excitatrice à tension cons tante 6, avec l'excitatrice 3 agissant en opposi tion et l'excitatrice en opposition 3 est exci tée par l'excitatrice secondaire 7 qui, à son tour, est excitée par l'excitatrice 6 à tension constante.
L'excitatrice 6 et les excitatrices secon daires 5 et 7 sont entraînées à vitesse cons tante (au moins approximativement) par exemple par un ou plusieurs moteurs syn chrones ou un ou plusieurs moteurs à induc tion fonctionnant sur une ligne d'alimenta tion à. courant alternatif. Les excitatrices 3 et 4 seront habituellement entraînées de la. même faon.
La génératrice \? pourra. être entraînée par un moteur indépendant de ma nière qu'on puisse laisser sa. vitesse s'abaisser, par exemple de 201/o, dans le cas de charges de pointe cl e courte durée, de sorte que l'éner- ,rie pourra être fournie par un volant accou plé à cette génératrice.
Dans la partie inférieure de la gamine des vitesses nécessaire pour le moteur 1, la com mande de la. vitesse est effectuée par la va riation du voltage de débit. de la. génératrice 2 sous l'action de la variation du réglage :du potentiomètre 59 commandant. l'excitation de la --génératrice. Dans la partie supérieure de la gamme des vitesses, la commande de la vitesse est effectuée par la variation du champ du moteur 1 sons L'action de la varia tion du réglage du potentiomètre 79 comman dant l'excitation du moteur.
L'enroulement inducteur principal de l'excitatrice 4 est divisé en deux parties égales 41, 4'? qui sont disposées comme les branches opposées d'un pont. Le pont est complété par des résistances 43, 44 dont les valeurs sont égales à celles des parties d'en roulement 41, 42 quand elles sont froides.
En plus de son enroulement inducteur principal, L'excitatrice 4 comporte un enroule ment inducteur en série négatif 45 pour aug menter la. vitesse de la réaction du courant dans l'enroulement inducteur 21 de la géné ratrice à des variations du courant dans l'en roulement inducteur principal 41, 42 de l'exci- tatrice.
Par ses sommets E, r, le pont de l'en roulement inducteur de l'excitatrice 4 est bran ché en série avec une résistance réglable 56 pour former le circuit de débit de l'excita trice secondaire 5.
Dans l'exemple représenté, l'excitatrice secondaire 5 comporte un enroulement induc teur en série 52 et un enroulement inducteur en dérivation 54, ce dernier étant muni d'un rhéostat de champ 57. Cependant, on peut supprimer l'un ou l'autre de ces enroulements inducteurs 52 et 54. L'excitatrice secondaire 5 est munie aussi d'un enroulement induc teur auxiliaire 53 relié en série avec une résistance réglable 55 entre les sommets de débit<I>G, II</I> du pont. de l'enroulement induc teur de l'excitatrice 4. Une excitation complé mentaire pour l'excitatrice secondaire 5, qui peut parfois s'ajouter à l'auto-excitation et parfois s'en retrancher, est fournie par un enroulement inducteur de commande 51.
Les résistances des circuits d'inducteur et d'induit de l'excitatrice secondaire 5 sont ré glées par les résistances réglables 55 et 56, de telle façon que la caractéristique d'aimanta tion et la droite dite de résistance coïnci dent. Dtant ainsi accordée, l'excitatrice secon daire 5 est très fortement sensible à toute va riation de son autre excitation..
Le potentiomètre (le conïiriande 59 rie la (génératrice '' est branelié entre les bornes clé l'excitatrice principale 6 à. voltage constant. L'enroulement inducteur (le commande 51 est excité par une portion réglable clic potentio- mètre de commande 59 et.
une fraction file du voltage aux bornes de l'induit de la géné- ratrice 20, alimentée en opposition. Cette fraction du vo@ltag-e de l'induit. 20 de la géné ratrice \? est obtenue par la résistance \?2 et la réactance 23 qui forment, ensemble avec la résistance 24, un potentiomètre fixe entre les bornes de l'induit de génératrice 20.
Le rôle de la réactance 23 est d'introduire une composante de voltage d'alimentation en oppo sition proportionnelle à la vitesse du varia tion du v olta-e de l'induit. de génératrice et à diminuer ainsi la tendance aux à-coups.
Dans des conditions constantes, le voltage alimenté en opposition par la résistance 22 et la réactance 23 est exactement ou presque exactement égal et opposé au voltage clé com mande provenant de la portion utilisée du po tentiomètre de commande 59, de sorte que le courant dans l'enroulement inducteur de com mande 51 est faible.
Quand les parties 41 et 42 de l'enroule -nient inducteur de l'excitatrice 4 s'échauffent., leurs résistances s'élèvent parce que ces enroulements sont en fil clé cuivre habituel cependant que les résistances 43 et. 44 sont faites en fil dont la résistance présente un coefficient. de température très faible ou négli geable, par exemple en un alliage nickel- chrome.
L'augmentation de la résistance qui se produit. alors dans le circuit de charge de l'excitatrice secondaire 5 tend à diminuer le degré d'auto-exeitation établi par l'enroule ment inducteur en série 52.
Parce que les résistances des parties 41, 42 de l'enroulement inducteur s'élèvent pai- rapport aux valeurs des résistances 43 et 4-1, lors de l'augmentation de leur température, le pont. devient déséquilibré et l'enroulement inducteur auxiliaire 53 est excité selon le de gré de déséquilibre.
Si l'enroulement inducteur en dérivation 54 est supprimé, l'enroulement. inducteur auxiliaire :5a est établi et réglé de faon @. fournir juste l'appoint nécessaire à l'auto exeitation fournie par l'enroulement indue- tctrr en série 52 pottr maintenir l'exeitatrice secondaire 5 en situation accordée, tandis que la résistance de son circuit de charge aug mente avec l'élévation de la température.
Quand l'installation comporte l'enroule ment. inducteur en dérivation 54. il est. en fil de cuivre habituel et est par conséquent sujet à l'augmentation (le la résistance avec la tem pérature et cette aiigmenta.tion diminue égale rnent le de--ré d'auto-excitation établi par cet enroulement inducteur en dérivation. Le cir cuit. de charge de l'excitatrice secondaire 5 sera chaud quand son enroulement inducteur en dérivation sera chaud.
Si l'enroulement inducteur en série 52 est. supprimé, l'enroule ment inducteur auxiliaire 53 peut alors être établi et réglé de façon à fournir juste l'ap point nécessaire à l'auto-excitation établie par l'enroulement inducteur en dérivation 5-1 pour maintenir l'excitatrice secondaire < en situa tion accordée quand la résistance de cet enroulement inducteur en dérivation s'est, éle vée à sa valeur chaude .
Plus la constante de temps de l'élévation de température de la charge, comprenant les parties 41 et 42 de l'enroulement inducteur de l'.excitatrice, pourra être rendue voisine de celle de l'en roulement inducteur de dérivation 54, plus sera précis le degré de compensation qui pourra être maintenu dans tout l'intervalle <B>(le</B> l'élévûtion de température.
Si on utilise à la fois l'enroulement indue- teur en dérivation 54 et. l'enroulement indue teur en série 52, l'enroulement inducteur auxi liaire 53 est établi et réglé de faon à fournir ,juste l'appoint nécessaire à l'auto-excitation établie par ces deux enroulements pour main tenir l'exeitatrice secondaire en situation aceor- dée quand les résistances de charge et de l'en roulement, inducteur en dérivation 54 se sont élevées à leurs valeurs chaudes .
L'enroulement. inducteur auxiliaire 53, quand il est ainsi établi et réglé (que les deux enroulements inducteurs 52 et 54 soient pré vus ou qu'il i- ait seulement. l'un des deux), servira nécessairement,
à augmenter l'excita tion de l'excitatrice secoicdaire 5 .dans toutes les circonstances qui provoqueront une au- mentation des chutes de volta-e à travers les parties 41 et 1'3 de l'enroulement inducteur par rapport aux chutes de voltage à travers les résistances 43 et 44. De telles circonstances se présentent chaque fois que les courants dans les parties 41 et 4'_' de l'enroulement in ducteur sont soumis à une augmentation et, par conséquent,
l'enroulement inducteur auxi liaire 53 vient en aide à toute augmentation de voltage de l'excitatrice secondaire 5 qui peut. être due à une augmentation de l'exci tation de l'enroulement inducteur de eom- mande 51. Par cette aide, non seulement il accélère la réaction (le l'excitatrice secondaire 5 à une telle augmentation dans l'excitation inductrice de commande, mais provoque un excédent du débit de voltage de l'excitatrice secondaire 5 aussi longtemps que les courants dans les parties -1 -1 et 42 de l'enroulement in ducteur de l'excitatriee continuent à s'élever.
De plus, les enroulements des inducteurs 51 et 53 étant enroulés tous les deux sur le même noi an, quand le courant dans l'enroule ment inducteur 53 augmente, leur effet trans formateur limite le degré d'augmentation du courant dans l'enroulement inducteur de commande 51 et limite ainsi le courant qui passe dans cet enroulement immédiatement après le changement du réglage du potentio mètre de commande 59.
L'excitatrice 6 principale à voltage cons tant comporte un enroulement inducteur en dérivation 61 avec Lui rhéostat de commande 63 et comporte un enroulement inducteur en série 62 pour donner un compoundage égalisé, e'est-à-dire un voltage indépendant du cou rant.
L'exeitatrice en opposition 3 a son enrou lement inducteur divisé en deux parties 31 et 32 branchées dans un pont comportant, des résistances égales 33 et 34 comme l'enroule- ment inducteur principal de 4 de la génératrice.
Par ses sommets -]--B, le polit, de l'en roulement inducteur de l'excitatrice en oppo sition 3 est relié en série avec une résistance réglable 75 et avec une réactance 77 qui est normalement court-circuitée par un redres seur 76 pour constituer le circuit de débit de l'excitatrice secondaire 7. Le courant passe à travers le pont dans la, direction allant de B vers J pour exciter l'excitatrice 3 dans le sens s'opposant au voltage de l'excitatrice principale 6 à voltage constant.
L'excitatriec secondaire 7 comporte un en roulement inducteur en série<B>72</B> établi et réglé par rapport aux résistances en circuit de telle façon que cette exeitatr ice secondaire, qui doit fonctionner sur la partie rectiligne de sa ca ractéristique, soit. accordée au moins quand le redresseur 76 est conducteur.
L'excitatrice secondaire 7 est munie aussi d'un enroulement inducteur auxiliaire 73 branché en série avec une résistance réglable 74 entre les sommets de débit. C-D du pont de l'enroulement inducteur de l'excitatrice en opposition 3.
Une autre excitation pour l'excitatrice se condaire 7 est. établie par un enroulement in ducteur de commande 71.
Le potentiomètre 79 commandant l'induc teur 17. du moteur est relié aux bornes de l'excitatrice principale à voltage constant. L'enroulement. inducteur de commande 71 est excité par une portion du potentiomètre 79 de commande et un voltage proportionnel au cou rant dans l'enroulement inducteur 11 du mo teur, alimenté en opposition. Le voltage pro portionnel au courant d'inducteur du moteur est obtenu à partir d'une résistance 12 qui est reliée en série avec une réactance 13 pour for mer un circuit en dérivation entre les bornes de l'enroulement inducteur 11. du moteur.
Ce circuit en dérivation est établi de façon à pré senter la. même constante de temps que l'en roulement inducteur 11 du moteur et la même caractéristique de saturation, mais une con ductance relativement faible, de sorte que le courant qui le traverse sera une fraction cons tante du courant dans l'inducteur du moteur.
Le voltage à travers la résistance 12,. sera. de même une fraction constante du courant de l'inducteur du moteur et 1a perte de puissance dans la résistance 12 sera cependant faible par rapport à celle qui se présenterait dans une résistance qui serait disposée de façon à supporter la totalité du courant inducteur du moteur.
Une faible partie 13a de la réactance 13 est aussi comprise dans le circuit de l'en roulement. inducteur de commande 71. pour introduire une composante de voltage d'ali mentation en opposition proportionnelle à la vitesse de variation du courant inducteur du moteur et pour diminuer ainsi la tendance aux à-coups.
L'enroulement inducteur auxiliaire 73 est établi et réglé pour que, comme l'enroulement inducteur auxiliaire 53, il établisse juste l'ap point nécessaire à. l'auto-excitation de l'exci- tatrice secondaire 7 pour la maintenir accor dée quand les résistances des parties 31, 32 de l'enroulement inducteur s'élèvent lors d'une augmentation de leurs températures.
Comme dans le cas de l'excitatrice secondaire 5, cela augmentera nécessairement la vitesse de réac tion de l'excitatrice secondaire 7 et diminuera l'afflux de courant dans ].'enroulement induc teur de commande 71. immédiatement après une modification du réglage du potentiomètre de commande 79.
Quand le courant à. travers le polit. de L'enroulement inducteur de l'excitatrice en opposition 3 dans la. direction de B vers < 1 est en diminution, par suite (par exemple, d'une diminution du courant à travers l'en roulement inducteur de commande 71, le déséquilibre qui en résulte dans le pont a pour conséquence que l'excitation de l'enroulement inducteur auxiliaire 73 diminue ou reliverse le voltage produit par l'excitatrice secondaire 7.
Si le courant à travers le pont de l'enroule ment inducteur se renverse, il tend à avoir pour effet que l'excitatrice 3 augmente le voltage de l'exeitatriee principale 6\à, voltage constant, appliqué à l'inducteur du moteur 11.
Quand ce renversement du courant se pré sente, le redresseur 76 cesse d'être conclue- teur et la réactance 77, qui est établie pour avoir une résistance ohmique relativement éle- ée, vient. en circuit pour rendre moins rapide <B>v 6</B> toute nouvelle variation du courant dans le pont. < l'enroulement inducteur dans cette di rection.
Toute élévation dangereuse de cou rant. de récupération venant de l'induit 1.0 du moteur 1, due à une augmentation trop ra pide (le l'excitation clé ce moteur, se trouve enipêeliée. 1.e réglage du degré de cet effet. < le la réactance 77 est obtenu par des plots sui. la<B>,</B> réactance.
Quand, cependant, le courant clans le pont. (le l'enroulement inducteur de l'excitatrice en opposition 3 clans la direction de B vers 4. est en augmentation pour accélérer le moteur 1, le redresseur 76 empêche la réactance 77 (le retarder cette augmentation.
Si un très haut degré d'amplification ou une vitesse très élevée de réaction est néces saire pour les excitatrices 5 et 7, leurs pièces polaires, ainsi que leurs pôles, doivent. être Feuilletés et ces éléments doivent être en une matière présentant une faible coercitivité.
Selon une modification chu circuit repré senté au dessin, la réactance 7 7 et le redres seur 76 sont transférés du circuit d'induit. de l'excitatrice secondaire 7 au circuit de l'en roulement inducteur de commande 71, avec changements convenables de leurs valeurs. Dans une antre modification, ces éléments sont. transférés dans 1e circuit de l'enroulement. in ducteur auxiliaire 73. Dans l'unie ou l'autre de ces situations, ils auront un effet à peu près analogue en rendant la réaction de l'excita trice en opposition 3 plus rapide quand son excitation augmente que lorsqu'elle diminue.
Selon une autre modification de la dispo sition particulière décrite, on donne aux résis tances -13 et -14 des valeurs égales à celles des parties d'enroulement .11 et 12 quand celles-ci sont. chaudes. .Jusqu'à ce que les parties d'en roulement 11, 42 se soient échauffées, le pont se trouvera. déséquilibré et l'enroulement induc teur auxiliaire 53 maintiendra l'auto-excita- tion de l'excitatrice secondaire 5 au degré né cessaire pour la, maintenir accordée.
Dans une autre variante, l'excitatrice en opposition 3 (comme l'excitatrice 1- de la gé- iiératriee principale) est. munie d'un enroule- ment inducteur en série négatif, ee qui rend plus rapide la réaction du courant dans l'en roulement inducteur 11 du moteur aux varia tions du courant dans l'enroulement. inducteur principal 31, 32 de L'excitatrice.
Dans une autre réalisation, l'enroulement inducteur de commande 51 est. divisé en deux parties isolées l'une de l'autre et ].'une des parties est excitée par la portion utilisée du potentiomètre 59, tandis que l'autre partie est. excitée par le voltage développé à travers la résistance 22 et la réactance 23 pour s'oppo ser à la première partie. Cette disposition évite toute connexion entre le circuit de l'exci tatrice principale 6 et le circuit d'induit de la génératrice 2 et du moteur 1.
Si on désire que tout le voltage de l'induit 20 soit appli qué au circuit inducteur de commande, on doit -utiliser, à la place de la réactance 23, un transformateur dont l'enroulement secondaire est. branché en circuit avec l'enroulement in ducteur de commande, tandis que son enroule ment primaire est. branché en dérivation sur l'induit 20.
Dans une autre réalisation, les excitatrices 3 et q sont. supprimées et les enroulements inducteurs de la génératrice et du moteur du système Ward Leonard sont branchés eux- mêmes comme des ponts alimentés, en les com mandant par les excitatrices accordées qui sont disposées généralement comme les exci- tatrices secondaires 5 et 6.
Quoique la forme d'exécution décrite illustre l'application de l'invention au réglage de l'excitation du moteur et de la génératrice d'une installation Ward Leonard, l'invention comprend également d'autres formes d'exécu tion dans lesquelles la résistance du circuit. de charge d'une génératrice accordée est su jette à des variations en fonction de la tempé rature.
Ces formes d'exécution comprennent non seulement d'autres installations dans les quelles des génératrices accordées servent d'excitatrices amplificatrices pour produire et régler le courant d'excitation de génératrices de courant continu ou alternatif, en vue de régler la tension, la charge ou le facteur de puissance de celles-ci, mais aussi par exemple des installations dans lesquelles des généra trices accordées servent. à alimenter les enroule ments à courant. continu de réacteurs satura- bles en vue de régler l'intensité d'un courant.
alternatif qui circule entre une ligne d'un ré seau et une installation consommatrice, par exemple un four électrique on un appareil à souder.
Electrical installation comprising at least one tuned direct current generator. The invention relates to an electrical installation comprising. at least one tuned direct current generator, established to power at least one load circuit com taking at least one variable resistor with the. temperature. A direct current generator is said to be ordered when the resistances of its magnetization circuits are adjusted so that the so-called resistance line coincides with the rectilinear part of its magnetization characteristic.
If such a generator works self-exiting with only one other relatively very weak excitation, then it is very sensitive to any weak variation in its other separate excitation. This other excitement can sometimes be so meaningful that it is added to the self-excitement and it can sometimes be so meaningful that it is cut off from this self-excitation.
In said installation according to the invention, the generator is provided with devices for varying either excitation automatically 5eloti the variations in resistance (read load circuit so as to maintain the generator in a tuned situation.
The accompanying drawing shows, by way of example, a diagram of Nard Leonard equipment.
In the arrangement shown in the drawing, the üicluit 10 of an electric motor. 1 DC is supplied according to the Ward Leonard system by the armature 20 of a DC generator 2. The generator 2 is excited by the exciter 4 which, in turn, is excited by the exciter. secondary 5, itself excited by the exciter 6 at constant voltage.
The motor 1 is excited by the constant voltage exciter 6, with the exciter 3 acting in opposition and the exciter in opposition 3 is excited by the secondary exciter 7 which, in turn, is excited by the constant voltage exciter 6.
The exciter 6 and the secondary exciters 5 and 7 are driven at constant speed (at least approximately) for example by one or more synchronous motors or one or more induction motors operating on a supply line to. alternating current. Exciters 3 and 4 will usually be trained from the. same way.
The generator \? may. be driven by an independent motor so that it can be left. speed is reduced, for example by 201 / o, in the case of short-term peak loads, so that the energy can be supplied by a flywheel coupled to this generator.
In the lower part of the range of speeds necessary for motor 1, the control of the. speed is effected by the variation of the flow voltage. of the. generator 2 under the action of the variation of the setting: of the controlling potentiometer 59. the excitement of the --generator. In the upper part of the speed range, the speed is controlled by varying the field of the motor 1 sounds The action of varying the setting of potentiometer 79 controlling the excitation of the motor.
The main inductor winding of the exciter 4 is divided into two equal parts 41, 4 '? which are arranged like the opposing branches of a bridge. The bridge is completed by resistors 43, 44 whose values are equal to those of the rolling parts 41, 42 when they are cold.
In addition to its main inductor winding, the exciter 4 has a negative series inductor winding 45 to increase the. rate of reaction of the current in the field winding 21 of the generator to changes in the current in the main field winding 41, 42 of the exciter.
By its vertices E, r, the bridge of the inductive rolling exciter 4 is connected in series with an adjustable resistor 56 to form the flow circuit of the secondary exciter 5.
In the example shown, the secondary exciter 5 comprises a series inductor winding 52 and a shunt inductor winding 54, the latter being provided with a field rheostat 57. However, one or the other can be omitted. another of these inductor windings 52 and 54. The secondary exciter 5 is also provided with an auxiliary inductor winding 53 connected in series with an adjustable resistor 55 between the flow peaks <I> G, II </I> of the bridge . of the inductor winding of the exciter 4. A complementary excitation for the secondary exciter 5, which can sometimes be added to the self-excitation and sometimes be subtracted from it, is provided by a control inductor winding 51.
The resistances of the inductor and armature circuits of the secondary exciter 5 are adjusted by the adjustable resistors 55 and 56, so that the magnetization characteristic and the so-called resistance line coincide. This being so tuned, the secondary exciter 5 is very strongly sensitive to any variation in its other excitation.
The potentiometer (the controller 59 is the generator '' is wired between the terminals of the main exciter 6 at constant voltage. The inductor winding (the control 51 is energized by an adjustable portion click control potentiometer 59 and .
a fraction of the voltage across the armature of generator 20, supplied in opposition. This fraction of the armature vol @ ltag-e. 20 of the generator \? is obtained by resistor \? 2 and reactance 23 which together with resistor 24 form a fixed potentiometer between the terminals of the generator armature 20.
The role of the reactance 23 is to introduce a supply voltage component in opposition proportional to the speed of the variation of the armature v olta-e. generator and thus reduce the tendency to jerk.
Under constant conditions, the voltage supplied in opposition by resistor 22 and reactance 23 is exactly or nearly exactly equal and opposite to the key voltage commanded from the used portion of the control potentiometer 59, so that the current in the The control inductor winding 51 is weak.
When the parts 41 and 42 of the inductor winding of the exciter 4 heat up, their resistances rise because these windings are of the usual key wire, however the resistors 43 and. 44 are made of wire whose resistance has a coefficient. of very low or negligible temperature, for example in a nickel-chromium alloy.
The increase in resistance that occurs. then in the load circuit of the secondary exciter 5 tends to reduce the degree of self-exeitation established by the inductor winding in series 52.
Because the resistances of the parts 41, 42 of the inductor winding rise in relation to the values of resistors 43 and 4-1, when their temperature increases, the bridge. becomes unbalanced and the auxiliary inductor winding 53 is energized according to the unbalance desire.
If the shunt field winding 54 is removed, the winding. auxiliary inductor: 5a is established and adjusted as @. supply just the extra necessary for the auto-exeitation supplied by the inductor winding in series 52 pottr maintain the secondary exeitatrice 5 in a tuned situation, while the resistance of its load circuit increases with the rise of the temperature.
When the installation includes the winding. inductor in shunt 54. it is. copper wire and is therefore subject to the increase (the resistance with temperature and this aigmenta.tion decreases equally rnent the de - re of self-excitation established by this inductive winding in shunt. The load of the secondary exciter 5 will be hot when its shunt field winding is hot.
If the series field winding 52 is. removed, the auxiliary inductor winding 53 can then be established and adjusted so as to provide just the ap point necessary for the self-excitation established by the shunt inductor winding 5-1 to maintain the secondary exciter <in situation granted when the resistance of this shunt inductor winding has risen to its hot value.
The more the time constant of the temperature rise of the load, comprising the parts 41 and 42 of the field winding of the exciter, can be made close to that of the bypass field winding 54, the more precise the degree of compensation that can be maintained throughout the <B> (the </B> temperature rise.
If both the shunt winding 54 and. the inductor winding in series 52, the auxiliary inductor winding 53 is established and adjusted so as to provide just the extra necessary for the self-excitation established by these two windings to keep the secondary exeitatrice in position When the load and rolling resistances, shunt inductor 54 have risen to their hot values.
Winding. auxiliary inductor 53, when so established and adjusted (whether the two inductor windings 52 and 54 are provided or that there is only one of the two), will necessarily serve,
to increase the excitation of the secondary exciter 5. in all circumstances which will cause an increase in the volta-e drops through the parts 41 and 1'3 of the inductive winding with respect to the voltage drops at through resistors 43 and 44. Such circumstances arise whenever the currents in the parts 41 and 4'_ 'of the lead winding are subjected to an increase and, therefore,
the auxiliary inductor winding 53 assists any voltage increase of the secondary exciter 5 which may. be due to an increase in the excitation of the control inductive winding 51. By this aid it not only accelerates the reaction (the secondary exciter 5 to such an increase in the control inductive excitation, but causes an excess of the voltage flow of the secondary exciter 5 as long as the currents in parts -1 -1 and 42 of the driver winding of the exciter continue to rise.
In addition, since the windings of the inductors 51 and 53 are both wound on the same number, when the current in the inductor winding 53 increases, their transforming effect limits the degree of increase of the current in the inductor winding. control 51 and thus limits the current which passes through this winding immediately after the change of the setting of the control potentiometer 59.
The main exciter 6 at constant voltage comprises an inductor winding 61 in shunt with its control rheostat 63 and comprises an inductor winding in series 62 to give equalized compounding, that is to say a voltage independent of the current.
The opposing driver 3 has its inductor winding divided into two parts 31 and 32 connected in a bridge comprising equal resistances 33 and 34 as the main inductor winding of 4 of the generator.
By its vertices -] - B, the polish, of the inductive rolling of the exciter in oppo sition 3 is connected in series with an adjustable resistor 75 and with a reactance 77 which is normally short-circuited by a rectifier. 76 to constitute the flow circuit of the secondary exciter 7. The current passes through the bridge in the direction going from B to J to excite the exciter 3 in the direction opposing the voltage of the main exciter 6 at constant voltage.
The secondary excitatriec 7 comprises a rolling inductor in series <B> 72 </B> established and adjusted with respect to the resistors in circuit so that this secondary exeitatr ice, which must operate on the rectilinear part of its characteristic, is. granted at least when the rectifier 76 is conducting.
The secondary exciter 7 is also provided with an auxiliary inductor winding 73 connected in series with an adjustable resistance 74 between the flow peaks. C-D of the bridge of the field winding of the exciter in opposition 3.
Another excitement for exciter condaire 7 is. established by a control inductor winding 71.
The potentiometer 79 controlling the inductor 17. of the motor is connected to the terminals of the main constant voltage exciter. Winding. control inductor 71 is excited by a portion of the control potentiometer 79 and a voltage proportional to the current in the inductor winding 11 of the motor, supplied in opposition. The voltage proportional to the inductor current of the motor is obtained from a resistor 12 which is connected in series with a reactance 13 to form a bypass circuit between the terminals of the inductor winding 11 of the motor.
This branch circuit is established so as to present the. same time constant as the inductor bearing 11 of the motor and the same saturation characteristic, but relatively low conductivity, so that the current flowing through it will be a constant fraction of the current in the motor inductor.
The voltage across resistor 12 ,. will be. likewise a constant fraction of the motor inductor current and the power loss in resistor 12 will however be small compared to that which would occur in a resistor which would be arranged to withstand all of the motor inductor current.
A small part 13a of the reactance 13 is also included in the circuit of the rolling. control inductor 71. to introduce a supply voltage component in opposition proportional to the rate of variation of the inductor current of the motor and thus to decrease the tendency to jerk.
The auxiliary inductor winding 73 is set and adjusted so that, like the auxiliary inductor winding 53, it just establishes the required ap point. the self-excitation of the secondary exciter 7 to keep it tuned when the resistances of the parts 31, 32 of the inductor winding rise during an increase in their temperatures.
As in the case of the secondary exciter 5, this will necessarily increase the reaction rate of the secondary exciter 7 and decrease the inflow of current into the control inductor winding 71 immediately after a change in the setting of the driver. control potentiometer 79.
When the current at. through the polish. of the inductive winding of the exciter in opposition 3 in the. direction from B to <1 is decreasing, as a result (for example, from a decrease in current through the control inductor bearing 71, the resulting imbalance in the bridge has the consequence that the excitation of the The auxiliary inductor winding 73 decreases or relivers the voltage produced by the secondary exciter 7.
If the current across the bridge of the inductor winding is reversed, it tends to cause the exciter 3 to increase the voltage of the main output 6 \ to, constant voltage, applied to the inductor of the motor 11 .
When this reversal of current occurs, rectifier 76 ceases to be concluding and reactance 77, which is set to have relatively high ohmic resistance, comes on. in circuit to make <B> v 6 </B> slower any new variation of the current in the bridge. <the inductor winding in this direction.
Any dangerous rise in current. recovery from armature 1.0 of motor 1, due to a too steep increase (the key excitation of this motor is entangled. 1.e adjustment of the degree of this effect. <the reactance 77 is obtained by plots on the <B>, </B> reactance.
When, however, the current crosses the bridge. (the inductor winding of the exciter in opposition 3 in the direction from B to 4. is increasing to accelerate the motor 1, the rectifier 76 prevents the reactance 77 (to delay this increase.
If a very high degree of amplification or a very high reaction rate is required for exciters 5 and 7, their pole pieces, as well as their poles, must. be laminated and these elements must be made of a material exhibiting low coercivity.
According to a modification of the circuit shown in the drawing, the reactance 7 7 and the rectifier 76 are transferred from the armature circuit. from the secondary exciter 7 to the control inductor rolling circuit 71, with suitable changes in their values. In another modification, these elements are. transferred to the winding circuit. auxiliary driver 73. In either of these situations, they will have a roughly analogous effect in making the reaction of the opposing exciter 3 faster when its excitation increases than when it decreases.
According to another modification of the particular arrangement described, the resistors -13 and -14 are given values equal to those of the winding parts .11 and 12 when the latter are. hot. Until the rolling parts 11, 42 have warmed up, the bridge will lie. unbalanced and the auxiliary inductor winding 53 will maintain the self-excitation of the secondary exciter 5 to the degree necessary to keep it in tune.
In another variant, the opposing exciter 3 (like the exciter 1- of the main generator) is. provided with a negative series inductor winding, which makes faster the reaction of the current in the inductor bearing 11 of the motor to variations of the current in the winding. main inductor 31, 32 of The exciter.
In another embodiment, the control inductor winding 51 is. divided into two parts isolated from each other and one part is energized by the used portion of potentiometer 59, while the other part is. excited by the voltage developed across resistor 22 and reactance 23 to oppose the first part. This arrangement avoids any connection between the circuit of the main exciter 6 and the armature circuit of the generator 2 and of the motor 1.
If it is desired that all the voltage of the armature 20 be applied to the control inductor circuit, one must -use, instead of the reactance 23, a transformer whose secondary winding is. connected in circuit with the control inductor winding, while its primary winding is. connected in shunt on the armature 20.
In another embodiment, the exciters 3 and q are. removed and the field windings of the generator and motor of the Ward Leonard system are themselves wired as powered bridges, controlled by the tuned exciters which are generally arranged as secondary exciters 5 and 6.
Although the embodiment described illustrates the application of the invention to the regulation of the excitation of the motor and of the generator of a Ward Leonard installation, the invention also comprises other embodiments in which the circuit resistance. The load of a tuned generator is subject to variations depending on the temperature.
These embodiments include not only other installations in which tuned generators serve as amplifying exciters for producing and regulating the excitation current of direct or alternating current generators, with a view to regulating the voltage, the load or the power factor of these, but also for example of installations in which tuned generators are used. to supply the windings with current. continuous flow of saturable reactors in order to regulate the intensity of a current.
alternative which circulates between a line of a network and a consuming installation, for example an electric furnace or a welding device.