CH275596A - Voltage Regulator. - Google Patents

Voltage Regulator.

Info

Publication number
CH275596A
CH275596A CH275596DA CH275596A CH 275596 A CH275596 A CH 275596A CH 275596D A CH275596D A CH 275596DA CH 275596 A CH275596 A CH 275596A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
voltage
regulator according
reactance
voltage regulator
exciter
Prior art date
Application number
Other languages
French (fr)
Inventor
Company Electric Machinery Mfg
Original Assignee
Electric Machinery Mfg Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Electric Machinery Mfg Co filed Critical Electric Machinery Mfg Co
Publication of CH275596A publication Critical patent/CH275596A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/14Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

  

  Régulateur de tension.    L'invention a pour objet un régulateur de  tension, destiné à régler la tension fournie  par une génératrice à -courant alternatif pré  sentant un circuit d'excitation. Ce régulateur  est caractérisé en ce qu'il comprend un cir  cuit résonnant soumis à la tension à régler et  comprenant une réactance     inductive    et une  réactance capacitive, un circuit de commande  soumis à la tension aux bornes d'une de ces  réactances, et des moyens de réglage action  nés par le circuit de commande et destinés à  régler le courant circulant dans le circuit  d'excitation de ladite génératrice.  



  lie dessin ci-annexé représente, schémati  quement et à titre d'exemple, une forme  d'exécution et deux variantes de l'objet de  l'invention.  



  La fi-. 1 est un schéma .des connexions  d'une forme .d'exécution de l'objet de l'inven  tion appliqué au réglage de la tension d'une  génératrice à courant alternatif.  



  La fi-. 2 est une vue semblable à la     fig.    1  d'une variante.  



  lia     fig.    3 est une vue semblable à la fil. 1  d'une autre variante.  



  Le fonctionnement des régulateurs de ten  sion ordinaires donne lieu à des difficultés  dues à l'usure des pièces en mouvement et  aux réglages et remplacements qui sont néces  saires pour maintenir ces régulateurs en bon  état de marche. L'invention permet de remé  dier à ces difficultés au moyen d'un régula-         teur    de tension qui ne comporte pas de pièces  en mouvement.  



  Le régulateur décrit ci-après est appliqué  au réglage de la tension d'une génératrice à  courant alternatif 11     (fig.    1) qui comporte  un induit 12 et un enroulement de champ ou  inducteur 13. L'enroulement de l'induit dé  bite sur un réseau à courant alternatif dési  gné par AC et comportant les conducteurs  14, 15 et 16. L'inducteur 13 de la génératrice  11 est excité par un courant continu prove  nant d'une excitatrice 17 qui comporte un  induit 18 et un inducteur 19 connecté à un  circuit .d'excitation 20. L'enroulement d'exci  tation 13 de la génératrice 11 est connecté  directement aux balais 21 de l'induit 18 de  l'excitatrice 17 par les conducteurs 22 et 23.

    Un rhéostat réglable 24 est connecté au con  ducteur 23 par un conducteur 25 et au cir  cuit contenant l'enroulement d'excitation 19  de l'excitatrice de la manière décrite ci-après  en détail.  



  Le régulateur représenté comporte un cir  cuit 26 soumis à la tension du réseau AC à  régler et qui sera désigné sous le nom de cir  cuit résonnant et fonctionne dans un état voi  sin de la     résonance    à la fréquence et à la. ten  sion normales. Ce circuit excite un circuit -de  commande 27 connecté à un     redresseur    28. Le  redresseur 28 excite un circuit de réglage 29  qui règle la tension aux bornes de l'enroule  ment d'excitation 13 de la génératrice 11. Ces  divers circuits sont .décrits ci-après en détail.      Un transformateur 31 comportant un en  roulement primaire 32 et un enroulement. se  condaire 33 alimente le circuit 26 qui est ainsi  soumis à une tension proportionnelle à la ten  sion à régler.

   L'enroulement primaire 32 est  connecté par les conducteurs 34 et 35 à     deux     quelconques des conducteurs de la ligne     AC".     Dans la forme d'exécution représentée, les con  ducteurs 34 et 35 sont connectés aux conduc  teurs 15 et 16 de cette ligne. Le circuit réson  nant 26 .contient une réactance inductive 36 et  une réactance capacitive 37. La réactance 36  consiste en un noyau 38 comportant deux bran  ches verticales 39 et. 41 et deux parties de  noyau horizontales 42 et 43 réunissant. les  branches verticales 39 et 41. Le noyau 38  comporte encore deux parties de noyau     44     et 45 en saillie à chaque extrémité de la bran  che 41.

   Une dérivation magnétique 46 coopé  rant avec les     .parties    de noyau     44    et 45 per  met de faire     varier    l'inductance de la réac  tance 36 en faisant varier la réluctance du  circuit magnétique du noyau 38, de façon à  faire varier le flux passant dans la branche  41 du noyau. La dérivation magnétique 46  est montée sur une vis 47 qui se visse dans  un support 48 fixé Sur la partie de noyau 45.  En tournant un bouton 49 fixé sur cette vis,  on peut rapprocher ou éloigner la dérivation  46     des    parties     44    et 45 du noyau, de façon  à faire varier la réluctance du circuit magné  tique.  



  Un enroulement. 51 à prises est monté sur  la branche 41 du noyau 38 et. une extrémité  de cet enroulement est connectée par un con  ducteur 52 à l'une -des armatures de la. réac  tance capacitive 37, dont l'autre armature est  connectée par un conducteur 53 à une extré  mité de l'enroulement secondaire 33 du trans  formateur 31. L'autre extrémité de l'enroule  ment secondaire de ce transformateur est con  nectée par un conducteur 54 à un bras de       contact    55 qui coopère avec les prises de l'en  roulement 51. Ces deux     conducteurs    et les  deux réactances constituent. le circuit réson  nant 26 soumis à l'action d'une tension pro  portionnelle à la tension à, régler.

   Les deux  réactances 36 et 3 7 sont connectées en série    dans le circuit 26, de sorte qu'aux fréquences  voulues, ces réactances sont sensiblement éga  les et     forment    un circuit résonnant. On met  cette caractéristique à. profit dans le réglage  de la tension de la génératrice, ainsi qu'il est  décrit ci-après en détail.  



  Le -circuit de commande 27 consiste en  deux     conducteurs    56 et. 5 7 qui sont.     connectés     aux conducteurs 53 et 52 et à l'enroulement  primaire 58 d'un transformateur 59. Ce cir  cuit, ainsi qu'on peut le voir, est connecté à  chacune des armatures de la réactance     capaci-          tive    37 et excité par la tension aux bornes de  cette réactance. Un rhéostat. 61 sert à régler  la. valeur .de la     tension    aux bornes de cette  réactance et. il est connecté par deux conduc  teurs 62 et 63 aux     conducteurs    56 et 57.

   Le  circuit de commande 27 excite le redresseur  28 qui     consiste    en. quatre éléments de redres  seur d'une demi-onde 64, 65. 66 et 67, qui sont  connectés sous forme de pont au moyen des       conducteurs    68, 69, 71 et 7?.     L'enroulement     secondaire 73 du transformateur 59 est con  rlecté à deux conducteurs 74 et 75     qni,    de leur  côté, sont.     connectés    aux     conducteurs    72 et 69  du redresseur 28.  



  Le circuit de     réglage    29 comporte deux  conducteurs 76 et 77 qui sont     connectés    res  pectivement. aux conducteurs 68 et. 71 du re  dresseur     \.38.    Le conducteur 76 est connecté  directement. à     l'enroulement        d'excitation        1.9    de  l'excitatrice 17, tandis     due    le     conducteur    77  est connecté au bras  < le contact 73 d'un  rhéostat 79.

   Ce rhéostat es connecté     par    une  extrémité au     condueteur    76 et par     5o11    autre  extrémité à. un conducteur 81     qui,    de son coté,  est connecté au     conducteur    7 7 et à une extré  mité du rhéostat     ?4.    Le bras de     contact    mo  bile 82 du rhéostat 24 est. connecté par un       conducteur    83 au     conducteur        \?5    précité.

   Le       circuit    d'excitation     \30    de     l'excitatrice    7.7 com  porte un     conducteur    84 qui est connecté à  l'enroulement, d'excitation 19 et à une valve  électrique 85 qui, de son côté, est connectée  par un conducteur 86 au conducteur     2?.    Le  rhéostat 24 est. le rhéostat clé     ellanrp    ordi  naire qui sert à. régler L'excitation de     l'exci-          tatrice    1.7, tandis que le rhéostat 79 est un      rhéostat additionnel qui appartient au régu  lateur et qui est connecté en série avec le  rhéostat 24 et l'enroulement d'excitation 19.  



  Le     fonctionnement    du dispositif décrit. est  le suivant: le circuit 26 est excité par la ligne  AC, donc par une     tension    proportionnelle à  la tension à régler. Cette tension est appliquée  au circuit 26 par le transformateur 31.

   Si  l'on exprime la tension entre les conducteurs  52 et. 53 en fonction de l'intensité du courant  dans le circuit 26, on obtiendra, du fait de la  réactance 36, une courbe ayant l'allure géné  rale des courbes de magnétisation, c'est-à-dire  que pour de faibles intensités de .courant, cha  que augmentation de l'intensité est accom  pagnée d'une augmentation considérable de la  tension, alors que pour des intensités dépas  sant une certaine valeur, une     variation    même  considérable de l'intensité du courant ne cor  respond     qu'à    une faible variation de la ten  sion.

   Cette dernière propriété, suivant la  quelle l'intensité du courant est très sensible  aux     variations    de tension. appliquée, est. favo  rable aux     phénomènes    de résonance.  



  ha valeur critique de l'intensité à partir  de laquelle cette condition est remplie est celle  pour laquelle la variation du quotient     t.en-          sion/intensité,    pour une variation     déterminée     de l'intensité     (par    exemple la diminution de  ce quotient pour     une    augmentation d'une       imité    de l'intensité) est. la. plus forte, autre  ment, dit. la. valeur pour     laquelle    la dérivée       .première    de ce quotient par rapport à l'in  tensité a son maximum en valeur absolue.  



  Pour     assurer    le fonctionnement du dispo  sitif, on règle l'inductance (le la réactance 36  de façon que lorsque la tension du réseau  atteint. ou dépasse la tension minima prévue  pour ce réseau et notamment lorsque     'la    ten  sion du réseau est à sa valeur normale, cette  tension produise à travers     l'enroulement        57.     muni de prises un. courant dont l'intensité est  déjà     supérieure    à l'intensité pour laquelle la  variation du quotient     tension/intensité    en  fonction<B>(le</B> l'intensité est la     plus    forte.

   On  obtiendra ainsi clans le circuit 26, pour la fré  quence et. la, tension de régime, un état sen  siblement résonnant. Une     augmentation    ou une    diminution de cette tension au-dessus ou ait  dessous de la tension normale ,provoquent une  augmentation ou une diminution correspon  dante amplifiée de la tension dans la réac  tance     capacitive    37 du fait de la. relation exis  tant entre les réactances 36 et 37. Cette ten  sion amplifiée est appliquée ait redresseur 28  qui, de son côté, fait passer un courant continu  dans le circuit 29. Ce courant continu traverse  le rhéostat 79, qui applique une tension au  circuit d'excitation 20.

   Les éléments du re  dresseur sont disposés de façon à redresser  l'onde complète et de façon que la tension  appliquée au rhéostat 79 s'oppose à la     tension     du circuit .d'excitation 20 produite par l'in  duit 18 de l'excitatrice 17. On voit donc que  lorsque la tension de la génératrice 11 aug  mente, le courant continu passant dans le cir  cuit 29 augmente aussi et beaucoup plus vite.  La tension créée aux bornes du rhéostat 79  par ce courant s'oppose à la tension appli  quée à l'enroulement d'excitation 19 de l'exci  tatrice; le champ magnétique et la tension aux  bornes de l'excitatrice diminuent et, par suite,  la tension correspondante dans l'enroulement  d'excitation 13 de la génératrice 11.

   Pour  établir une situation dans laquelle l'augmen  tation de la tension aux     bornes    du rhéostat  79 compense l'augmentation de la tension aux  bornes de la génératrice, on petit effectuer un  réglage approximatif de la valeur de la. réac  tance 36 en déplaçant le bras de     contact    55  sur les diverses prises de l'enroulement 51.       1?n    réglage plus précis de cette réactance peut       s'effectuer    par le déplacement de la dériva  tion magnétique 46 par rapport aux parties  de noyau     44    et 45 du noyau 38.

   De plus, la  tension appliquée au circuit de commande 27  peut être réglée au moyen du rhéostat 61 et,  enfin, la. tension appliquée au rhéostat 79 est       ajustable    par le déplacement du bras de con  tact 78 de ce rhéostat.  



  La. valve électrique 85 consiste en un élé  ment redresseur ordinaire, de capacité suf  fisante, qui est connecté au circuit d'excita  tion, de façon à laisser passer le courant de  l'enroulement d'excitation 1.9 de l'excitatrice  dans le sens convenable. Dans le cas où des      variations rapides et accentuées de la tension  de la génératrice provoqueraient une varia  tion considérable correspondante de la ten  sion .du     circuit    de réglage 29, la valve 85 em  pêche le renversement du sens du courant  passant dans l'enroulement d'excitation 19  de l'excitatrice et le renversement de la pola  rité de l'excitatrice qui en résulterait.  



  La     fig.    2 représente une variante du régu  lateur.     Etant    donné que certains des éléments  de cette forme d'exécution de l'invention sont  les mêmes que ceux de la     fig.    1, la descrip  tion de ces éléments est inutile et les éléments  correspondants sont désignés par les mêmes  numéros du chiffre 1.  



  La. forme d'exécution de la     fig.    2 comporte  un transformateur de stabilisation 87 dont  l'enroulement primaire est désigné par 88 et  l'enroulement secondaire par 89. L'enroule  ment primaire 88 de ce transformateur est  connecté par des conducteurs 91 et 92 aux  conducteurs 122, respectivement<B>123</B> du cir  cuit d'excitation de l'enroulement d'excitation  <B>113</B> de la génératrice<B>111.</B> L'enroulement se  condaire 89 de .ce transformateur est con  necté au circuit 129 par le conducteur 177 et  un conducteur 93. Cet enroulement secon  daire est ainsi monté en série avec le redres  seur<B>128</B> et le rhéostat 179.

   Le     transformateur     87 a. pour but de réduire notablement le mou  vement pendulaire de la     tënsion    et de ramener  la tension engendrée par l'excitatrice 117 à  sa valeur normale aussi rapidement que pos  sible .après une variation quelconque de la  tension de la ligne 4C. L'enroulement pri  maire 88 du transformateur 87, connecté au  circuit de courant continu de l'enroulement  d'excitation 113 de la. génératrice 11.2, ne  transmet normalement point d'énergie à l'en  roulement secondaire 89. Cependant, si une  onde ou     impulsion    de :courant se produit dans  l'enroulement d'excitation, il en résulte une  variation du courant dans le primaire 88 et  un flux magnétique dans le noyau du trans  formateur 87 qui crée un courant dans l'en  roulement secondaire 89.

   Ce courant s'oppose  au courant produit par le redresseur 128 et  freine ainsi la variation du courant d'excita-         tion    de la génératrice et, par suite, réduit la  possibilité d'un mouvement. pendulaire ou  oscillatoire du réglage.  



  Au lieu d'employer un rhéostat connecté en  série avec l'enroulement d'excitation de     l'exci-          tatrice    et d'appliquer la     tension    de réglage du  redresseur à ce rhéostat, on peut prévoir un  enroulement d'excitation auxiliaire séparé pour  l'excitatrice et appliquer la. tension à cet en  roulement d'excitation auxiliaire. La fi-. 3  représente une variante réalisée dans ces con  ditions.     Etant    donné que la plupart des élé  ments de la     fig.    3     sont.    identiques à ceux de  la     fig.    1, il est inutile de les décrire de nou  veau et ils sont désignés par les mêmes numé  ros, précédés du chiffre 2.  



  Dans la. forme     d'exécution    de la     fig.    3, 1e  rhéostat 79 est supprimé et remplacé par un  enroulement d'excitation     auxiliaire        9:1.    Cet  enroulement est monté sur les noyaux de l'in  ducteur de     l'excitatrice    à côté .des enroule  ments 219, mais est connecté de façon que le  courant parcourt ses spires en sens inverse  par rapport au sens du passage du courant  dans l'enroulement.<B>219.</B> L'enroulement. 94 est  connecté aux conducteurs 276 et 277, de façon  que la tension produite par le redresseur 228  est appliquée directement à cet. enroulement.

    L'enroulement. 94 .est, dimensionné de façon  que le flux qu'il engendre ne puisse que rare  ment, sinon jamais, être supérieur au flux  engendré par l'enroulement d'excitation prin  cipal 219. Il devient.     impossible    dans ces con  ditions de renverser la. .polarité du champ de  l'excitatrice dans le cas d'une variation consi  dérable de la tension de la génératrice 211.  



  Les avantages des différentes formes  d'exécution du régulateur décrit sont évidents.  En raison de l'absence de pièces en mouve  ment, il fonctionne indéfiniment sans sur  veillance. Lorsque le     régulateur    est réglé une  fois pour toutes, aucun nouveau réglage n'est  nécessaire tant qu'on désire que le fonctionne  ment reste le même.     Etant    donné qu'il n'in  tervient aucune inertie de pièces en mouve  ment dans le fonctionnement du     ré.ula-          teur,    l'action de réglage est extrêmement ra  pide.

   Les variations de tension de la gé-           nératrice    peuvent être suffisamment ampli  fiées pour que la tension continue résul  tante     puisse    être employée directement dans  le circuit d'excitation de l'excitatrice sans  qu'il soit nécessaire d'employer des relais ou   < les     amplificateurs    électroniques. Le régula  teur     .peut    être facilement et rapidement réglé   < l'une manière simple et pratique pour obte  nir le fonctionnement que l'on désire entre les  limites possibles de     fonctionnement    du régu  lateur.

   Lorsqu'on emploie le transformateur  (le stabilisation, la tension normale de la gé  nératrice est rétablie rapidement., de façon à  réduire notablement le mouvement pendu  laire et les variations de la. tension au-dessus  et au-dessous de sa valeur normale. Le régu  lateur peut être     construit    à peu de frais et  contenu dans un coffret peu encombrant. Il  fonctionne     entre    des limites étroites, de sorte  qu'il n'est ,pas nécessaire d'utiliser une géné  ratrice spéciale     comportant    un réglage à basse  tension.



  Voltage Regulator. The subject of the invention is a voltage regulator intended to adjust the voltage supplied by an alternating-current generator having an excitation circuit. This regulator is characterized in that it comprises a resonant circuit subjected to the voltage to be regulated and comprising an inductive reactance and a capacitive reactance, a control circuit subjected to the voltage at the terminals of one of these reactors, and means regulating action born by the control circuit and intended to regulate the current flowing in the excitation circuit of said generator.



  The accompanying drawing represents, schematically and by way of example, one embodiment and two variants of the subject of the invention.



  The fi-. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the object of the invention applied to the regulation of the voltage of an alternating current generator.



  The fi-. 2 is a view similar to FIG. 1 of a variant.



  lia fig. 3 is a view similar to the thread. 1 of another variant.



  The operation of ordinary voltage regulators gives rise to difficulties due to the wear and tear of moving parts and to the adjustments and replacements which are necessary to keep these regulators in good working order. The invention enables these difficulties to be remedied by means of a voltage regulator which does not include any moving parts.



  The regulator described below is applied to regulating the voltage of an alternating current generator 11 (fig. 1) which has an armature 12 and a field winding or inductor 13. The armature winding dies on an alternating current network designated by AC and comprising the conductors 14, 15 and 16. The inductor 13 of the generator 11 is excited by a direct current coming from an exciter 17 which comprises an armature 18 and an inductor 19 connected to an excitation circuit 20. The excitation winding 13 of the generator 11 is connected directly to the brushes 21 of the armature 18 of the exciter 17 by the conductors 22 and 23.

    An adjustable rheostat 24 is connected to the conductor 23 by a conductor 25 and to the circuit containing the excitation winding 19 of the exciter as described below in detail.



  The regulator shown comprises a circuit 26 subjected to the voltage of the AC network to be adjusted and which will be referred to as the resonant circuit and operates in a state close to resonance at the frequency and at the. normal voltage. This circuit energizes a control circuit 27 connected to a rectifier 28. The rectifier 28 energizes an adjustment circuit 29 which regulates the voltage across the terminals of the excitation winding 13 of the generator 11. These various circuits are described. below in detail. A transformer 31 comprising a primary bearing 32 and a winding. condaire 33 supplies circuit 26 which is thus subjected to a voltage proportional to the voltage to be adjusted.

   The primary winding 32 is connected by the conductors 34 and 35 to any two of the conductors of the line AC ". In the embodiment shown, the conductors 34 and 35 are connected to the conductors 15 and 16 of this line. The resonant circuit 26 contains an inductive reactance 36 and a capacitive reactance 37. The reactance 36 consists of a core 38 comprising two vertical branches 39 and 41 and two horizontal core parts 42 and 43 joining the vertical branches 39 and. 41. The core 38 further comprises two core parts 44 and 45 projecting from each end of the branch 41.

   A magnetic shunt 46 cooperating with the core parts 44 and 45 makes it possible to vary the inductance of the reactance 36 by varying the reluctance of the magnetic circuit of the core 38, so as to vary the flux passing through the branch 41 of the nucleus. The magnetic lead 46 is mounted on a screw 47 which screws into a support 48 fixed on the core part 45. By turning a knob 49 fixed on this screw, the lead 46 can be moved closer or further away from the parts 44 and 45 of the core. , so as to vary the reluctance of the magnetic circuit.



  A winding. 51 taken is mounted on the branch 41 of the core 38 and. one end of this winding is connected by a conductor 52 to one of the reinforcements of the. capacitive reactance 37, the other armature of which is connected by a conductor 53 to one end of the secondary winding 33 of the transformer 31. The other end of the secondary winding of this transformer is connected by a conductor 54 to a contact arm 55 which cooperates with the sockets of the rolling 51. These two conductors and the two reactances constitute. the resonant circuit 26 subjected to the action of a voltage proportional to the voltage to be adjusted.

   The two reactances 36 and 37 are connected in series in the circuit 26, so that at the desired frequencies, these reactances are substantially equal and form a resonant circuit. We set this characteristic to. advantage in the adjustment of the voltage of the generator, as described below in detail.



  The -circuit control 27 consists of two conductors 56 and. 5 7 who are. connected to conductors 53 and 52 and to the primary winding 58 of a transformer 59. This circuit, as can be seen, is connected to each of the plates of the capacitive reactance 37 and excited by the voltage to the limits of this reactance. A rheostat. 61 is used to adjust the. value of the voltage across this reactance and. it is connected by two conductors 62 and 63 to conductors 56 and 57.

   The control circuit 27 energizes the rectifier 28 which consists of. four half-wave rectifier elements 64, 65, 66 and 67, which are connected as a bridge by means of conductors 68, 69, 71 and 7 ?. The secondary winding 73 of the transformer 59 is connected to two conductors 74 and 75 qni, for their part, are. connected to conductors 72 and 69 of rectifier 28.



  The adjustment circuit 29 comprises two conductors 76 and 77 which are connected respectively. to conductors 68 and. 71 re trainer \. 38. Conductor 76 is connected directly. to the excitation winding 1.9 of the exciter 17, while the conductor 77 is connected to the arm <the contact 73 of a rheostat 79.

   This rheostat is connected by one end to the condueteur 76 and by 5o11 other end to. a conductor 81 which, for its part, is connected to the conductor 7 7 and to one end of the rheostat? 4. The mobile contact arm 82 of the rheostat 24 is. connected by a conductor 83 to the aforementioned conductor \?

   The excitation circuit \ 30 of the exciter 7.7 com carries a conductor 84 which is connected to the winding, excitation 19 and to an electric valve 85 which, in turn, is connected by a conductor 86 to the conductor 2. ?. The rheostat 24 is. the ordinary ellanrp key rheostat which is used for. adjust the excitation of the exciter 1.7, while the rheostat 79 is an additional rheostat which belongs to the regulator and which is connected in series with the rheostat 24 and the excitation winding 19.



  The operation of the device described. is the following: the circuit 26 is excited by the AC line, therefore by a voltage proportional to the voltage to be adjusted. This voltage is applied to circuit 26 by transformer 31.

   If we express the voltage between the conductors 52 and. 53 as a function of the intensity of the current in the circuit 26, due to the reactance 36, a curve having the general shape of the magnetization curves will be obtained, that is to say that for low intensities of .current, each increase in intensity is accompanied by a considerable increase in voltage, whereas for intensities exceeding a certain value, even a considerable variation in the intensity of the current corresponds only to a low voltage variation.

   This last property, depending on which the intensity of the current is very sensitive to voltage variations. applied, is. favorable to resonance phenomena.



  he critical value of the intensity from which this condition is fulfilled is that for which the variation of the voltage / intensity quotient, for a determined variation of the intensity (for example the reduction of this quotient for an increase of an imitated intensity) is. the. stronger, otherwise, said. the. value for which the first derivative of this quotient with respect to the intensity has its maximum in absolute value.



  To ensure the functioning of the device, the inductance (the reactance 36) is adjusted so that when the network voltage reaches or exceeds the minimum voltage provided for this network and in particular when the network voltage is at its value. normal, this voltage produces through the winding 57. provided with taps a. current the intensity of which is already greater than the intensity for which the variation of the voltage / current quotient in function <B> (the </B> l the intensity is the strongest.

   We will thus obtain clans circuit 26, for the frequency and. the operating voltage, a sensibly resonant state. An increase or decrease in this voltage above or below the normal voltage causes a corresponding amplified increase or decrease in the voltage in the capacitive reactance 37 due to the. relation existing between reactors 36 and 37. This amplified voltage is applied to rectifier 28 which, in turn, passes a direct current through circuit 29. This direct current passes through rheostat 79, which applies a voltage to circuit d excitement 20.

   The elements of the rectifier are arranged so as to straighten the full wave and so that the voltage applied to the rheostat 79 opposes the voltage of the excitation circuit 20 produced by the lead 18 of the exciter 17. It can therefore be seen that when the voltage of the generator 11 increases, the direct current passing through the circuit 29 also increases and much more quickly. The voltage created at the terminals of the rheostat 79 by this current opposes the voltage applied to the excitation winding 19 of the exciter; the magnetic field and the voltage at the terminals of the exciter decrease and, consequently, the corresponding voltage in the excitation winding 13 of the generator 11.

   To establish a situation in which the increase in the voltage across the rheostat 79 compensates for the increase in the voltage across the generator, a rough adjustment of the value of the. reactance 36 by moving the contact arm 55 over the various taps of the winding 51. A more precise adjustment of this reactance can be effected by moving the magnetic lead 46 relative to the core parts 44 and 45 of kernel 38.

   In addition, the voltage applied to the control circuit 27 can be adjusted by means of the rheostat 61 and, finally, the. voltage applied to the rheostat 79 is adjustable by the displacement of the contact arm 78 of this rheostat.



  The electric valve 85 consists of an ordinary rectifier element, of sufficient capacity, which is connected to the excitation circuit, so as to pass the current of the excitation winding 1.9 of the exciter in the direction suitable. In the event that rapid and accentuated variations in the voltage of the generator cause a corresponding considerable variation in the voltage of the regulating circuit 29, the valve 85 prevents the reversal of the direction of the current flowing through the winding. excitation 19 of the exciter and the reversal of the polarity of the exciter which would result therefrom.



  Fig. 2 shows a variant of the regulator. Since some of the elements of this embodiment of the invention are the same as those of FIG. 1, the description of these elements is unnecessary and the corresponding elements are designated by the same numbers of digit 1.



  The embodiment of FIG. 2 comprises a stabilization transformer 87, the primary winding of which is designated by 88 and the secondary winding by 89. The primary winding 88 of this transformer is connected by conductors 91 and 92 to the conductors 122, respectively <B> 123 </B> of the excitation circuit of the excitation winding <B> 113 </B> of the generator <B> 111. </B> The current winding 89 of this transformer is connected to circuit 129 by conductor 177 and a conductor 93. This secondary winding is thus connected in series with the rectifier <B> 128 </B> and the rheostat 179.

   The transformer 87 a. The aim is to significantly reduce the pendular movement of the tension and to bring the tension generated by the exciter 117 back to its normal value as quickly as possible after any variation in the tension of line 4C. The primary winding 88 of the transformer 87, connected to the direct current circuit of the excitation winding 113 of the. generator 11.2, normally does not transmit any energy to the secondary rolling 89. However, if a wave or pulse of: current occurs in the excitation winding, this results in a variation of the current in the primary 88 and a magnetic flux in the core of transformer 87 which creates a current in the secondary rolling 89.

   This current opposes the current produced by rectifier 128 and thus slows down the variation of the generator excitation current and hence reduces the possibility of movement. pendulum or oscillatory adjustment.



  Instead of using a rheostat connected in series with the exciter field winding and applying the rectifier setting voltage to this rheostat, a separate auxiliary field winding can be provided for the exciter. excitatory and apply it. voltage to this in auxiliary excitation bearing. The fi-. 3 shows a variant produced in these conditions. Since most of the elements in fig. 3 are. identical to those of FIG. 1, it is unnecessary to describe them again and they are designated by the same numbers, preceded by the number 2.



  In the. embodiment of FIG. 3, the rheostat 79 is deleted and replaced by an auxiliary 9: 1 excitation winding. This winding is mounted on the cores of the exciter inductor next to the windings 219, but is connected so that the current flows through its turns in the opposite direction to the direction of current flow in the winding. . <B> 219. </B> The winding. 94 is connected to conductors 276 and 277, so that the voltage produced by rectifier 228 is applied directly to this. winding.

    Winding. 94. Is, dimensioned so that the flux which it generates can rarely, if ever, be greater than the flux generated by the main excitation winding 219. It becomes. impossible in these conditions to reverse the. .polarity of the field of the exciter in the case of a considerable variation in the voltage of the generator 211.



  The advantages of the various embodiments of the described regulator are obvious. Due to the absence of moving parts, it operates indefinitely without monitoring. When the regulator is set once and for all, no further setting is necessary as long as operation is desired to remain the same. Since no inertia of moving parts is involved in the operation of the regulator, the adjusting action is extremely rapid.

   The voltage variations of the generator can be sufficiently amplified so that the resulting direct voltage can be used directly in the excitation circuit of the exciter without the need to use relays or amplifiers. electronic. The regulator can be easily and quickly adjusted in a simple and convenient manner to achieve the desired operation within the possible limits of operation of the regulator.

   When using the transformer (stabilization, the normal voltage of the generator is quickly reestablished, so as to appreciably reduce the hanging motion and the variations in the voltage above and below its normal value. The regulator can be built inexpensively and contained in a space-saving cabinet, and operates within narrow limits, so there is no need to use a special generator with low voltage regulation.

 

Claims (1)

REVENDICATION Régulateur de tension, destiné à régler la tension fournie par une génératrice à courant alternatif présentant un circuit d'excitation, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit résonnant soumis à la tension à régler et com prenant une réactance inductive et une réac tance capacitive, un circuit de commande soumis à la tension aux bornes .d'une de ces réactances, et clés moyens de réglage actionnés par le circuit de commande et destinés à, ré gler le courant circulant dans le circuit d'exci tation de ladite génératrice. CLAIM Voltage regulator, intended to regulate the voltage supplied by an alternating current generator having an excitation circuit, characterized in that it comprises a resonant circuit subjected to the voltage to be regulated and comprising an inductive reactance and a reactance capacitive, a control circuit subjected to the voltage across the terminals of one of these reactors, and keys adjustment means actuated by the control circuit and intended to adjust the current flowing in the excitation circuit of said generator . SOUS-REVENDICATIONS: .1. Régulateur de tension selon la reven dication, caractérisé en ce que les moyens de réglage sont actionnés par le courant circu lant. dans le circuit de commande. 2. Régulateur de tension selon la reven dication, caractérisé en ce que la réactance capacitive et la réactance inductive sont con nectées en série. 3. Régulateur de tension selon la revendi cation, caractérisé en ce qu'il comprend une seule réactance capacitive et une seule réac tance inductive. 4. Régulateur de tension selon la revendi cation, caractérisé en ce que lesdits moyens de réglage comprennent un redresseur, destiné à alimenter un circuit de réglage. 5. SUB-CLAIMS: .1. Voltage regulator according to the claim, characterized in that the adjustment means are actuated by the circulating current. in the control circuit. 2. Voltage regulator according to claim, characterized in that the capacitive reactance and the inductive reactance are connected in series. 3. Voltage regulator according to revendi cation, characterized in that it comprises a single capacitive reactance and a single inductive reactance. 4. Voltage regulator according to revendi cation, characterized in that said adjustment means comprise a rectifier, intended to supply an adjustment circuit. 5. Régulateur de tension selon la sous- revendication 4, destiné à régler une généra trice dont le circuit d'excitation est alimenté par une excitatrice, caractérisé en ce que ledit redresseur est connecté de telle faon que sa tension aux bornes soit, opposée à la tension produite par l'excitatrice. 6. Régulateur de tension selon la sous- revendication 5, .caractérisé en ce que les moyens de réglage comprennent une valve électrique destiné à empêcher un échange de courant entre l'excitatrice et le redresseur. 7. Voltage regulator according to sub-claim 4, intended to regulate a generator whose excitation circuit is supplied by an exciter, characterized in that said rectifier is connected in such a way that its terminal voltage is opposite to the voltage produced by the exciter. 6. A voltage regulator according to sub-claim 5, characterized in that the adjustment means comprise an electric valve intended to prevent an exchange of current between the exciter and the rectifier. 7. Régulateur de tension selon la revendi cation, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens .permettant de faire varier la tension aux bornes d'une -des réactances. 8. Régulateur de tension selon la sous- revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de rélage sont. soumis à la tension aux bornes<B>dé'</B> la réactance capacitive et en ce que lesdits moyens permettant de faire va rier la tension aux bornes de l'une .des réac tances sont. appliqués à la. réactance induc- tive. 9. Voltage regulator according to revendi cation, characterized in that it comprises means permitting to vary the voltage at the terminals of one -of the reactances. 8. Voltage regulator according to sub-claim 7, characterized in that the adjustment means are. subjected to the voltage at the terminals <B> of '</B> the capacitive reactance and in that said means making it possible to make the voltage across the terminals of one of the reactors go. applied to the. inductive reactance. 9. Régulateur de tension selon la sous- revendication 7, caractérisé en ce que les moyens permettant de faire varier la tension aux bornes de l'une des réactances sont appli qués à la réactance capacitive. 7.0. Régulateur de tension selon la. sous- revendication 5, appliqué à une génératrice dont l'excitatrice comprend :deux enroule ments d'excitation séparés, dont l'un est excité par l'induit de l'excitatrice, caractérisé en ce que l'autre enroulement d'excitation de l'excitatrice est connecté audit circuit -de ré glage. Voltage regulator according to sub-claim 7, characterized in that the means making it possible to vary the voltage across one of the reactors are applied to the capacitive reactance. 7.0. Voltage regulator according to. sub-claim 5, applied to a generator of which the exciter comprises: two separate excitation windings, one of which is excited by the armature of the exciter, characterized in that the other excitation winding of the exciter is connected to said control circuit. 11. Régulateur de tension selon la sous- revendication 4, caractérisé en ce qu'il com prend un transformateur de stabilisation, dont l'enroulement primaire est. excité par la tension aux bornes -de l'excitatrice et dont l'enroulement secondaire est connecté audit circuit de réglage. 1\?. Régulateur de tension selon la sous- revendication 11, 11. Voltage regulator according to sub-claim 4, characterized in that it com takes a stabilization transformer, whose primary winding is. excited by the voltage across the exciter and the secondary winding of which is connected to said adjustment circuit. 1 \ ?. Voltage regulator according to sub-claim 11, caractérisé en ce que ledit circuit de réglage est connecté de faon que la tension produite par le redresseur ait une polarité opposée à celle de la tension des en- roulements d'excitation de l'excitatrice. 13. Réa filateur -de tension selon la sous revendication 8, caractérisé en ce que la réac tance inductive est ,constituée par une réac tance à noyau saturable. characterized in that said adjustment circuit is connected such that the voltage produced by the rectifier has a polarity opposite to that of the voltage of the excitation windings of the exciter. 13. Reactor-voltage spinner according to claim 8, characterized in that the inductive reactance is constituted by a saturable core reactance. 14. Régulateur de tension selon la reven dication, caractérisé en ce qu'il comprend deux conducteurs auxquels est appliquée une tension dont la. valeur varie proportionnelle ment aux variations de la. valeur de la tension à. régler, et un troisième conducteur, le pre mier desdits conducteurs étant connecté à la réactance inductive, le second conducteur à la réactance capacitive et le troisième eonduc- teur aux réactances capacitive et inductive, le circuit de commande étant. connecté au se cond et audit troisième conducteur. 14. Voltage regulator according to claim, characterized in that it comprises two conductors to which is applied a voltage of which the. value varies in proportion to variations in the. voltage value at. adjust, and a third conductor, the first of said conductors being connected to the inductive reactance, the second conductor to the capacitive reactance and the third conductor to the capacitive and inductive reactances, the control circuit being. connected to the second and said third conductor. 15. Régulateur de tension selon la sous revendication 13, caractérisé en ce que la réactance à noyau saturable a des caractéris tiques magnétiques telles que la tension mini mum du réseau produit dans la réactance in ductive un courant d'intensité supérieure à celle pour laquelle la variation du quotient tension/intensité en fonction de l'intensité, est la plus forte. 7.6. 15. Voltage regulator according to claim 13, characterized in that the saturable core reactance has magnetic characteristics such that the minimum voltage of the network produces in the inductive reactance a current of intensity greater than that for which the variation of the voltage / current ratio as a function of the intensity is the strongest. 7.6. Régulateur de tension selon la sous- revendication 13, caractérisé en ce que la réactance à noyau saturable a. des caractéris tiques magnétiques telles que la tension nor male du réseau produit, dans la réactance in ductive un courant d'intensité supérieure à celle pour laquelle la variation du quotient tension/intensité en fonction de l'intensité, est la plus forte. Voltage regulator according to subclaim 13, characterized in that the saturable core reactance a. magnetic characteristics such as the normal voltage of the network produces, in the inductive reactance, a current of intensity greater than that for which the variation of the voltage / intensity quotient as a function of the intensity is the strongest.
CH275596D 1945-04-30 1946-09-25 Voltage Regulator. CH275596A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US275596XA 1945-04-30 1945-04-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH275596A true CH275596A (en) 1951-05-31

Family

ID=21838434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH275596D CH275596A (en) 1945-04-30 1946-09-25 Voltage Regulator.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH275596A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH275596A (en) Voltage Regulator.
BE510498A (en) SYSTEM FOR ADJUSTING PHYSICAL QUANTITIES
FR2502418A1 (en) CUT-OUT POWER SUPPLY FOR ELECTRONIC DEVICES
BE468115A (en)
US2482483A (en) Regulating system
US1201639A (en) Electric meter.
BE519791A (en)
US1976782A (en) Dynamo electric machine
US2697194A (en) Saturable reactor motor control system
CH359204A (en) Voltage regulator device
CH286244A (en) DC power supply device.
FR2619735A1 (en) DEVICE FOR COMPENSATING REACTIVE CURRENT IN RELATION TO THE CHARGE FOR A TRANSFORMER, PARTICULARLY FOR A WELDING TRANSFORMER
CH266742A (en) Alternating current voltage adjustment facility.
CH329170A (en) Saturated magnetic core stabilization device
RU2189892C2 (en) Method of and device for forming external volt-ampere characteristic of dc welding generator
BE470765A (en)
CH268305A (en) Electric regulator for coupling by induced current.
CH270959A (en) Apparatus for maintaining a substantially constant voltage in an AC charging circuit.
BE496939A (en)
BE521154A (en)
CH186641A (en) Variometer for industrial alternating currents.
CH150714A (en) Method and apparatus for regulating an alternating electric current.
BE472373A (en)
CH365790A (en) Method for stabilizing phase-to-phase voltages in a network, and three-phase voltage stabilizer for implementing this method
CH161441A (en) Automatic voltage adjustment device for alternating current.