Dispositif de régulation d'au moins une génératrice électrique. Dans certains dispositifs de régulation des P-énératrices d'une centrale, on superpose au réglage primaire assuré par les régulateurs dont les turbines sont équipées un réglage ayant pour effet de modifier la compensation (les régulateurs des turbines. Il est en effet nécessaire d'assurer le réglage de la centrale par rapport au réseau auquel elle est connec tée et également d'assurer la répartition des charges des génératrices de la centrale con formément à leur programme respectif.
Un régulateur secondaire agit. générale ment sur le servomoteur qui déplace le point de réglage du régulateur primaire par des impulsions à cadence constante clé durée pro portionnelle à l'écart de réglage. L'écart de réglage est l'écart qui existe entre la valeur prescrite de la grandeur de réglage et la valeur actuelle de cette grandeur.
(Dans le cas d'un réglage de puissance, cet écart. est celui qui existe entre la puissance que la génératrice devrait fournir et celle qu'elle fournit actuelle ment; dans le cas d'un réglage de fréquence, cet écart est celui qui existe entre la fréquence imposée à la génératrice et sa fréquence actuelle;
dans le cas d'un réglage mixte fré- quence-puissance, cet écart est de la forme <I>_J P +</I> Ii <I>d F,</I> expression dans laquelle<I>d P</I> re présente l'écart de puissance -J F l'écart de fré quence, et Ii désigne une constante numérique.) Le servomoteur du régulateur primaire tournant à vitesse constante, il s'ensuit. qu'il déplace le point de réglage de ce régulateur d'une quantité d'autant plus grande qu'il fonctionne plus longtemps. Si les impulsions de commande ont une durée proportionnelle à l'écart de réglage, la vitesse moyenne de dé placement du point. de réglage du régulateur primaire se trouve asservie à la, valeur de cet écart.
-D'autre part, il existe des dispositifs, dé nommés convertisseprs de mesure , qui trans forment l'écart de réglage ou la. grandeur de réglage elle-même (puissance, fréquence, etc. ) en courant d'amplitude proportionnelle audit écart ou à ladite grandeur de réglage.
La présente invention, due à, M. Jacques Pelpel, a pour objet un dispositif de régula tion d'au moins une génératrice électrique dont un régulateur primaire comprend un servomoteur fonctionnant pendant un temps proportionnel à la valeur de l'écart à compen ser, ce dispositif étant caractérisé par un relais polarisé à deux contacts, dont l'un d'entre eux, suivant le signe de l'écart à compenser, se ferme, mettant en route, d'une part, le servomoteur susmentionné et, d'autre part, un dispositif générateur grâce auquel on ob tient une tension en dents de scie, que l'on oppose à la différence de potentiel produite;
aux bornes d'un enroulement d'excitation de ce relais, par le courant fourni par un conver tisseur de mesure associé à la génératrice, de façon à. ramener l'équipage mobile du relais dans sa position d'équilibre.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux applications du dispositif objet de l'invention.
La fig. 1 représente une application du dispositif au réglage d'une génératrice.
La fig. 2 représente une application du dis positif au réglage de plusieurs génératrice d'une centrale, et dans laquelle les durées des impulsions de commande au servomoteur du régulateur primaire sont. proportionnelles à la -fois à l'écart de réglage de la centrale et à. l'écart de répartition des charges de chacune des génératrices de la centrale.
Sur la fig. 1, on a représenté en 1 un convertisseur de mesure qui engendre un cou rant continu dont l'intensité est proportion nelle à l'écart de réglage d'une grandeur à régler, et dont la polarité dépend du sens de cet écart. Le convertisseur 1. alimente un relais polarisé 2 comportant une armature mobile 2' et deux armatures fixes 3 et 4. Les contacts 2'-3 et 2'-4 sont ouverts lorsque aucun cou rant ne parcourt l'enroulement d'excitation du relais 2. Lorsque cet. enroulement d'excitation est parcouru par un courant, l'un des con tacts 2'-3 ou 2'-4 se ferme suivant la pola rité de ce courant. L'armature mobile 2' est reliée à l'un des pôles d'une source à courant continu 22.
L'armature fixe 3 est reliée à l'une des bornes du relais auxiliaire 5; l'armature fixe 4 est, reliée à l'une des bornes du relais auxiliaire 6. Chacune des autres bornes des relais auxiliaires 5 et 6 est reliée à l'autre pôle de la source 22 par l'intermédiaire d'un contact 20 commandé par une came 23. Le relais auxiliaire 5 comporte cinq contacts '7, 8, 9, 10, 11, normalement. ouverts lorsque ce relais n'est pas excité. Le relais auxiliaire 6 comporte également cinq contacts 12, 13, 14, 15, 16 normalement ouverts lorsque ce relais n'est pas excité.
Lorsque le contact 8 du relais 5 ou le con tact 13 du relais 6 est fermé, la tension de la source 17 est appliquée aux bornes du mo teur 18. Celui-ci, en tournant, entraîne un arbre 25 sur lequel sont calées les cames-<B>23</B> et. 24 et. le curseur 26 d'un potentiomètre 19 L'extrémité 27 du circuit cltt potentiomètre est reliée à l'une des bornes des contacts 10 et 14; l'extrémité 28 de ce circuit est reliée à l'une des bornes des contacts !) et 15. Cha cune des autres bornes des contacts 9 et 11 est reliée au pôle positif de la source 22; cha cune des autres bornes des contacts 10 et 15 est reliée au pôle négatif de cette source.
Lorsque les contacts 9 et<B>10</B> du relais 5 sont fermés, une polarité positive est appliquée à l'extrémité 28 du potentiomètre 19, et une polarité négative est. appliquée à l'extrémité 27 de ce potentiomètre. Lorsque, au contraire, les contacts 14 et 15 du relais 6 sont fermés, une polarité positive est appliquée à l'extré mité 27 du potentiomètre et une polarité né gative est appliquée à son extrémité 28.
La tension qui apparaît alors entre le cur seur 26 du potentiomètre et son extrémité 27 est appliquée, par l'intermédiaire d'une résis tance 29, aux bornes de l'enroulement d'exci tation du relais 2. La résistance 29 a une va leur importante, de façon que le circuit bran ché entre la. borne 27 et le curseur 26 du po tentiomètre 19 et contenant cette résistance soit parcouru par un courant très faible, de valeur négligeable par rapport. à, celle du courant qui parcourt ledit potentiomètre.
Le contact 7 du relais 5 et le contact 1\? du relais 6 sont. tous deux montés en dériva tion aux bornes du contact \?0. Ils servent à maintenir excités les relais 5 et 6 respective ment, lorsque le contact 20 s'ouvre lors de la rotation de la came 23, à condition bien en tendu que le contact ?'-3 on 2'-4 demeure fermé.
Le contact 11 du relais 5 et le contact 16 du relais 6 ferment le circuit du servomoteur (non représenté sur la figure) du régulateur primaire de la. génératrice à régler, de façon telle que ce servomoteur tourne dans un sens ou dans l'autre suivant la fermeture de l'un ou de l'autre de ces contacts.
Le fonctionnement du dispositif est le sui vant: Lorsque aucun courant n'est émis par le convertisseur 1, les contacts 2'-3 et \?'-4 du relais polarisé 2 sont, ouverts, ainsi que les contacts des relais 5 et 6, ceux-ci n'étant pas excités. Le moteur 18 est arrêté. Les cames '_'3 et 24 sont dans la position représentée sur la figare, la came 23 maintenant, fermé le contact 20, et la came 24 maintenant, ouvert le contact \'1. Aucune tension n'est appliquée aux bornes 27 et 28 du potentiomètre 19.
Lorsqu'il se produit un écart entre la. va leur de réglage de la grandeur agissant sur le convertisseur 1 et sa valeur actuelle, ledit con vertisseur émet un courant continu d'ampli tude proportionnelle à cet écart, le relais 2 est excité et ferme l'un ou l'autre de ses contacts suivant le signe de cet écart, par exemple le contact. 2'-3. Le relais 5 est. alors excité, puisque le contact 20 commandé par la came 23 est fermé. Les contacts 7, 8, 9, 10 et 11 de ce relais se ferment. Par suite de la. ferme ture du contact 8 en particulier, le moteur 18 est mis sous tension et se met à tourner, entraînant l'arbre 25. Le contact 20, com mandé par la. came 23, s'ouvre alors, mais le relais 5 continue à être excité par la ferme ture du contact 7.
Il restera ainsi excité tant que le contact 2'-3 restera. fermé. Par contre, l'ouverture de ce contact 20 empêche toute commande intempestive du relais 6 pendant la rotation de la. came 23. Le contact 21, com mandé par la. came 24, se ferme, assurant la mise sous tension du moteur 18 pendant une révolution complète de cette came, même si, entre temps, le contact 8 venait à s'ouvrir par suite de la désexcitation du relais 5 provo quée par l'ouverture du contact 2'-3.
La. tension de la. source à courant continu 22 est appliquée aux bornes 27 et 28 du po tentiomètre 19 par l'intermédiaire des contacts 9 et 10 du relais 5. La. borne 28 est. reliée au pôle positif de la source 22; la borne 27 est reliée à son pôle négatif.
La tension qui apparaît entre la borne 27 du potentiomètre et le curseur 26 croît régu lièrement puisque ce dernier est, entraîné, par l'intermédiaire de l'arbre 25, par le moteur 18. Les connexions de la borne 27 du potentio mètre et de son curseur 26 sont. établies de telle sorte que la polarité de cette tension continue est opposée à la différence de poten tiel produite, aux bornes de l'enroulement d'excitation du relais 2, par le courant engen dré par le convertisseur 1.
Lorsque la tension entre la borne 27 du potentiomètre et son curseur 26 atteint une valeur égale à la différence de potentiel pro duite, aux bornes de l'enroulement d'excita tion du relais 2, par le courant engendré par le convertisseur 1, le relais 2 n'est plus excité et. ouvre son contact. 2'-3. Le relais 5 revient alors au repos. Ce relais est donc resté en clenché pendant un temps proportionnel à la valeur du courant engendré par le convertis seur 1, c'est-à-dire pendant un temps propor tionnel à l'écart à compenser.
Le contact. 11 du relais 5 relié au circuit de commande du servomoteur du régulateur primaire est donc resté enclenché pendant un temps proportion nel à la valeur de l'écart à compenser. Le servomoteur du régulateur primaire restera donc en fonctionnement pendant cette durée; son action sera. donc proportionnelle à la va leur de l'écart à compenser.
La tension entre la borne 27 du potentio mètre 19 et son curseur 26 continuant à. croître par suite de la continuation du mouve ment de rotation de l'arbre 25, le relais 2 ferme alors son contact 2'-4, la bobine du relais étant parcourue par un courant inverse. Mais le relais 6 n'est pas excité, car le contact 20 demeure ouvert.
Lorsque l'arbre 25 a effectué une révolu tion complète, et que pendant ce mouvement l'écart a. été compensé, le moteur 18 s'arrête puisque le contact 21, qui ferme seul son cir cuit d'alimentation (les relais 5 et 6 ne sont plus excités par le relais 2, et leur contacts sont ouverts), vient à s'ouvrir.
Lorsque l'arbre 25 a effectué une révolu tion complète, et si pendant ce mouvement l'écart n'a pas été complètement compensé, le relais 5 continue à être excité par suite de la fermeture du contact 2'-3 du relais 2, et le moteur 18 continue à tourner, entraînant l'arbre 25 dans une autre révolution, jusqu'à la compensation complète de l'écart. Si l'écart à compenser est de sens tel que le relais 2 ferme son contact, ?,'--4, le relais 6 est excité, et par la fermeture de son contact 13 provoque le démarrage du moteur 18.
Les contacts 1-1 et 15 appliquent aux bornes 27 et 28 du potentiomètre 19 une tension de pola rité opposée à celle indiquée précédemment. Le contact 16 demeure fermé pendant un temps proportionnel à l'écart à compenser. Il commande le fonctionnement du servomoteur du régulateur primaire en sens inverse de celui du cas précédent.
La vitesse de l'arbre 25 peut être réglable par tout moyen approprié (trains d'engre nages, par exemple).
Dans l'exemple d'application représenté sur la fig. 2, on suppose qu'une centrale com prend trois génératrices dont on veut régler les charges respectives de façon, d'une part, à assurer le réglage de la centrale par rapport au réseau auquel elle est connectée et, d'autre part, à assurer la répartition des charges des trois génératrices de la. centrale conformément. à leur programme respectif. (Bien entendu, le dispositif objet de l'invention peut s'appli quer à un nombre quelconque de généra trices.) Chacune de ces génératrices est associée à un convertisseur de mesure qui engendre res pectivement un courant continu proportion nel à la puissance fournie par chaque généra trice. 51, 52 et 53 figurent ces convertisseurs.
54 est un convertisseur de mesure qui en gendre un courant continu proportionnel à l'écart qui existe pour la centrale entre la va leur normale de la grandeur de réglage et la valeur actuelle de cette grandeur.
Le dispositif comprend trois relais diffé rentiels polarisés 55, 63 et 71. Le relais 55 comporte deux enroulements d'excitation 56 et 57 dont les flux magnétiques sont de sens opposés. Il possède également une armature mobile 55' et deux armatures fixes 58 et 59. Les contacts 55'-58 et 55'-59 sont ouverts lorsqu'il n'y a aucun courant dans les enrou lements d'excitation 56 et 57 ou lorsque les flux magnétiques produits par ces enroule ments sont égaux. Les relais 63 el 71 sont. analogues au relais 55. Les enroulements 61, 65 et 72, 73 corres pondent aux enroulements 56, 57 et les arma tures 63', 66, 67 et 71', 74,<B>75)</B> correspondent aux armatures 55 ', 58, 59.
Cette forme d'exécution comprend trois dispositifs de régulation 62, 70 et 78 analo gues à. celui représenté sur la fig. 1. Chacun de ces dispositifs comprend deux relais auxi liaires dont l'un est alimenté par la fermeture respective des contacts 55'-:58, 63'-66, 71'-7-1 et dont l'autre est. alimenté par la fermeture respective des contacts 55'-59. 63'-67, 71'-75. Chacun de ces dispositifs comprend en outre un moteur commandant la rotation de deux cames et du curseur d'un potentiomètre.
Sur la fi-. 2, seuls ont été re présentés les potentiomètres, en 60, 68 et 76, les curseurs de ces potentiomètres, et les ré sistances en 61, 69 et *77, lesquelles sont. en série avec chacun des curseurs. Chacun des deux relais auxiliaires (non représentés) des dispositifs de régulation 62, 70 et 78 com mande, par la. fermeture d'un de ses contacts, le fonctionnement dans un sens ou dans l'autre du servomoteur du régulateur primaire de la. génératrice correspondante.
Des résistances réglables<B>79,</B> 80 et 81 sont branchées en dérivation aux bornes des en roulements d'excitation 57, 65 et 73.
L'enroulement d'excitation 56 du relais polarisé 55 est branché à une extrémité du potentiomètre 60 et à une extrémité de la ré sistance 61 du dispositif de régnulation 62. Les enroulements d'excitation 61 et 72 sont bran chés de façon analogue. L'enroulement d'exci tation 56 est parcouru par le courant engen dré par le convertisseur 51-, l'enroulement d'excitation 64 est parcouru par le courant engendré par le convertisseur 52; l'enroule ment d'excitation 72 est parcouru par le cou rant engendré par le convertisseur :53.
D'autre part, l'enroulement d'excitation 57 et sa résistance en dérivation 79, l'enroule ment d'excitation 65 et sa résistance en déri vation 80, l'enroulement d'excitation 73 et sa résistance en dérivation 81., sont connectés en série et branchés de façon telle qu'ils soient parcourus par la somme algébrique des cou rants engendrés par les convertisseurs 51, 52, 53 et 54.
Les résistances 79, 80 et 81 sont ajustées de faon que les ampères-tours dans les enrou lements d'excitation 57, 65 et 73 soient respec tivement proportionnels aux programmes des génératrices associés aux convertisseurs 51, 52, 53.
Le fonctionnement du dispositif est le sui vant: On suppose que la puissance totale fournie par la centrale soit à répartir par tiers entre chaque génératrice (c'est-à-dire que le pro- gramme de chacune des génératrices est, dans ce cas,
EMI0005.0006
On suppose également qu'à un instant donné cette répartition est effec tuée correctement et que l'écart à compenser pour la centrale est nul (c'est-à-dire que, par exemple, clans le cas d'un réglage de puis sance, la puissance fournie par la. centrale cor respond à celle qu'elle devrait fournir). Le courant engendré par le convertisseur 54 est donc nul à cet. instant.
L'enroulement d'excitation 56 du relais 55, l'enroulement d'excitation 64 du relais 63 et l'enroulement d'excitation 72 du relais 71 sont. respectivement parcourus par les courants engendrés par les convertisseurs 57., 52, 53. (les courants sont égaux puisque chacune des génératrices est. supposée respecter son pro gramme (c'est-à-dire est, supposée fournir 3 de la puissance demandée à la centrale).
L'enroulement d'excitation 57 chi relais 55, l'enroulement. d'excitation 65 du relais 63, l'enroulement d'excitation 73 du relais 71 ne sont. parcourus que par la somme des courants engendrés respectivement par les convertis- 51, 52, 53.
Les résistances 79, 80, 81 sont. réglées de façon que les ampères-tours de chacun des deux enroulements d'excitation des relais 55, 63, 71 soient égaux lorsque chaque généra trice respecte son programme, puisque le pro gramme de chacune des génératrices s'exprime par un même nombre. Dans ces conditions, les contacts de chacun des relais 55, 63, 71 sont ouverts.
Si la répartition des charges entre les géné ratrices n'est. plus assurée suivant les rapports fixes
EMI0005.0018
les ampères-tours des deux enroulements d'excitation de chacun des relais 55, 63, 71 ne sont plus égaux par suite du changement de la valeur des courants engen drés par les convertisseurs 51, 52, 53. Les équipages mobiles de ces relais sont sollicités dans un sens ou dans l'autre, suivant le sens du déséquilibre de la. génératrice correspon dante, et leurs contacts respectifs se ferment dans un sens ou dans l'autre.
La fermeture de ces contacts excite l'un ou l'autre des deux relais auxiliaires des dispositifs de régulation 62, 70 et 78, qui ferment leurs contacts, ce qui provoque la mise en route des moteurs entraî nant les curseurs des potentiomètres 60, 68 et 76. Suivant que l'un ou l'autre des relais auxi liaires de ces dispositifs de régulation est enclenché, une certaine polarité ou la pola rité inverse est appliquée aux bornes desdits potentiomètres, de sorte que des tensions en dents de scie viennent s'ajouter aux diffé rences de potentiel produites, respectivement aux bornes des enroulements d'excitation 56, 64 et 72, par les courants engendrés par les convertisseurs 51, 52 et 53, ou au contraire se retrancher de ces différences de potentiel.
Ainsi que cela a été explicité lors de la des cription de la fig. 1, on engendre les impul sions de courant agissant sur le servomoteur du régulateur primaire de chacune des géné ratrices qui ne respecte plus son programme relatif, ces impulsions de courant étant pour chacune de ces génératrices d'une durée pro portionnelle à son écart, de répartition des charges.
D'autre part, si par suite d'un écart. de réglage de la centrale, le convertisseur 54 vient à engendrer un courant continu pro portionnel à cet écart, ce courant se partage dans les différents circuits en parallèle 57-79, 65-80, 73-81 en raison inverse de la résistance de ces circuits et fait apparaître dans les enroulements 57, 65 et 73 des relais différentiels 55, 63 et 71 des courants pro portionnels à la fois à cet écart de réglage et au programme de chacune des génératrices. Ces courants se superposent algébriquement dans les enroulements 57, 65 et 73 à la somme des courants engendrés par les convertisseurs 51, 52, 53.
Les équipages mobiles des relais 55, 63, 71 sont alors sollicités dans un sens ou dans l'autre, ce qui permet d'engendrer, sui vant le processus déjà décrit, des impulsions de courant faisant fonctionner, dans un sens ou dans l'autre, le servomoteur du régulateur primaire de chaque génératrice pendant une durée proportionnelle à la fois à l'écart de réglage de la centrale et. à l'écart de réparti tion des charges de chacune des génératrices de la centrale.
Regulation device for at least one electric generator. In some devices for regulating the P-enerators of a power station, on the primary regulation provided by the regulators with which the turbines are equipped, is superimposed an adjustment having the effect of modifying the compensation (the regulators of the turbines. ensure the adjustment of the power plant in relation to the network to which it is connected and also ensure the distribution of the loads of the generators of the power plant in accordance with their respective program.
A secondary regulator acts. generally on the servomotor which moves the set point of the primary regulator by pulses at constant rate key duration proportional to the setting deviation. The control deviation is the difference between the prescribed value of the manipulated variable and the actual value of this variable.
(In the case of a power adjustment, this difference is that which exists between the power that the generator should deliver and that which it is currently supplying; in the case of a frequency control, this difference is that which exists between the frequency imposed on the generator and its current frequency;
in the case of a mixed frequency-power setting, this difference is of the form <I> _J P + </I> Ii <I> d F, </I> expression in which <I> d P < / I> re presents the power deviation -JF the frequency deviation, and Ii denotes a digital constant.) The servomotor of the primary regulator rotating at constant speed, it follows. that it moves the set point of that regulator by a larger amount the longer it operates. If the control pulses have a duration proportional to the control deviation, the average speed of movement of the point. setting of the primary regulator is slaved to the value of this difference.
-On the other hand, there are devices, called measuring converters, which transform the adjustment deviation or the. control quantity itself (power, frequency, etc.) in current with an amplitude proportional to said difference or to said control quantity.
The present invention, due to Mr. Jacques Pelpel, relates to a device for regulating at least one electric generator, a primary regulator of which comprises a servomotor operating for a time proportional to the value of the difference to be compensated, this device being characterized by a polarized relay with two contacts, of which one of them, according to the sign of the difference to be compensated, closes, starting, on the one hand, the aforementioned servomotor and, on the other hand, on the other hand, a generator device by means of which a sawtooth voltage is obtained, which is opposed to the potential difference produced;
at the terminals of an excitation winding of this relay, by the current supplied by a measurement converter associated with the generator, so as to. bring the moving team of the relay back to its equilibrium position.
The appended drawing represents, by way of example, two applications of the device which is the subject of the invention.
Fig. 1 represents an application of the device to the adjustment of a generator.
Fig. 2 represents an application of the positive device to the regulation of several generators of a central unit, and in which the durations of the control pulses to the servomotor of the primary regulator are. proportional to both the control unit adjustment deviation and to. the difference in the distribution of the loads of each of the generators of the plant.
In fig. 1, there is shown at 1 a measurement converter which generates a direct current the intensity of which is proportional to the adjustment deviation of a quantity to be adjusted, and the polarity of which depends on the direction of this deviation. The converter 1. supplies a polarized relay 2 comprising a moving armature 2 'and two fixed armatures 3 and 4. Contacts 2'-3 and 2'-4 are open when no current is flowing through the excitation winding of the relay 2. When this. excitation winding is traversed by a current, one of the contacts 2'-3 or 2'-4 closes according to the pola rity of this current. The movable armature 2 'is connected to one of the poles of a direct current source 22.
The fixed armature 3 is connected to one of the terminals of the auxiliary relay 5; the fixed armature 4 is connected to one of the terminals of the auxiliary relay 6. Each of the other terminals of the auxiliary relays 5 and 6 is connected to the other pole of the source 22 by means of a controlled contact 20 by a cam 23. The auxiliary relay 5 has five contacts' 7, 8, 9, 10, 11, normally. open when this relay is not energized. The auxiliary relay 6 also has five contacts 12, 13, 14, 15, 16 which are normally open when this relay is not energized.
When contact 8 of relay 5 or contact 13 of relay 6 is closed, the voltage from source 17 is applied to the terminals of motor 18. The latter, by turning, drives a shaft 25 on which the cams are wedged. - <B> 23 </B> and. 24 and. the cursor 26 of a potentiometer 19 The end 27 of the potentiometer circuit cltt is connected to one of the terminals of the contacts 10 and 14; the end 28 of this circuit is connected to one of the terminals of the contacts!) and 15. Each of the other terminals of the contacts 9 and 11 is connected to the positive pole of the source 22; each of the other terminals of contacts 10 and 15 is connected to the negative pole of this source.
When contacts 9 and <B> 10 </B> of relay 5 are closed, positive polarity is applied to end 28 of potentiometer 19, and negative polarity is. applied to the end 27 of this potentiometer. When, on the contrary, the contacts 14 and 15 of the relay 6 are closed, a positive polarity is applied to the end 27 of the potentiometer and a negative polarity is applied to its end 28.
The voltage which then appears between the cursor 26 of the potentiometer and its end 27 is applied, via a resistor 29, to the terminals of the output winding of relay 2. Resistor 29 has a value their important, so that the circuit connected between the. terminal 27 and cursor 26 of potentiometer 19 and containing this resistance is traversed by a very low current, of negligible value compared. to, that of the current flowing through said potentiometer.
Contact 7 of relay 5 and contact 1 \? of relay 6 are. both mounted in bypass across contact \? 0. They serve to keep the relays 5 and 6 respectively energized, when the contact 20 opens during the rotation of the cam 23, on condition that the contact? '- 3 or 2'-4 remains closed.
Contact 11 of relay 5 and contact 16 of relay 6 close the servomotor circuit (not shown in the figure) of the primary regulator of. generator to be adjusted, so that this servomotor rotates in one direction or the other depending on the closing of one or the other of these contacts.
The operation of the device is as follows: When no current is emitted by converter 1, contacts 2'-3 and \? '- 4 of polarized relay 2 are open, as are the contacts of relays 5 and 6 , these are not excited. The engine 18 is stopped. The cams '_'3 and 24 are in the position shown in figare, the cam 23 now closed the contact 20, and the cam 24 now open the contact \' 1. No voltage is applied to terminals 27 and 28 of potentiometer 19.
When there is a gap between the. adjustment value of the magnitude acting on converter 1 and its current value, said converter emits a direct current of amplitude proportional to this difference, relay 2 is energized and closes one or other of its contacts according to the sign of this difference, for example the contact. 2'-3. Relay 5 is. then energized, since the contact 20 controlled by the cam 23 is closed. Contacts 7, 8, 9, 10 and 11 of this relay close. As a result of the. closes contact 8 in particular, the motor 18 is energized and begins to rotate, driving the shaft 25. The contact 20, commanded by the. cam 23 then opens, but relay 5 continues to be energized by the closing of contact 7.
It will thus remain excited as long as contact 2'-3 remains. closed. On the other hand, the opening of this contact 20 prevents any untimely control of the relay 6 during the rotation of the. cam 23. Contact 21, commanded by. cam 24, closes, ensuring that the motor 18 is powered up during a complete revolution of this cam, even if, in the meantime, the contact 8 were to open as a result of the de-energization of the relay 5 caused by the opening contact 2'-3.
The. Tension of the. DC source 22 is applied to terminals 27 and 28 of potentiometer 19 through contacts 9 and 10 of relay 5. Terminal 28 is. connected to the positive pole of the source 22; terminal 27 is connected to its negative pole.
The voltage which appears between the terminal 27 of the potentiometer and the cursor 26 increases steadily since the latter is driven, via the shaft 25, by the motor 18. The connections of the terminal 27 of the potentiometer and of its cursor 26 are. established in such a way that the polarity of this direct voltage is opposite to the potential difference produced, at the terminals of the excitation winding of relay 2, by the current generated by converter 1.
When the voltage between terminal 27 of the potentiometer and its cursor 26 reaches a value equal to the potential difference produced, at the terminals of the excitation winding of relay 2, by the current generated by converter 1, the relay 2 is no longer excited and. opens his contact. 2'-3. Relay 5 then returns to idle. This relay therefore remained on for a time proportional to the value of the current generated by converter 1, that is to say for a time proportional to the difference to be compensated.
The contact. 11 of relay 5 connected to the control circuit of the primary regulator servomotor therefore remained engaged for a time proportional to the value of the difference to be compensated. The primary regulator servomotor will therefore remain in operation during this period; its action will be. therefore proportional to the value of the difference to be compensated.
The voltage between terminal 27 of potentiometer 19 and its cursor 26 continuing at. increase as a result of the continued movement of rotation of the shaft 25, the relay 2 then closes its contact 2'-4, the coil of the relay being traversed by a reverse current. But relay 6 is not energized, because contact 20 remains open.
When the shaft 25 has made a complete revolution, and during this movement the gap a. been compensated, the motor 18 stops since the contact 21, which only closes its supply circuit (relays 5 and 6 are no longer energized by relay 2, and their contacts are open), opens .
When the shaft 25 has made a complete revolution, and if during this movement the deviation has not been completely compensated, relay 5 continues to be energized following the closing of contact 2'-3 of relay 2, and motor 18 continues to rotate, driving shaft 25 in another revolution, until the gap is fully compensated. If the deviation to be compensated is such that relay 2 closes its contact,?, '- 4, relay 6 is energized, and by closing its contact 13 causes motor 18 to start.
Contacts 1-1 and 15 apply to terminals 27 and 28 of potentiometer 19 a voltage of opposite polarity to that indicated previously. Contact 16 remains closed for a time proportional to the difference to be compensated. It controls the operation of the primary regulator servomotor in the opposite direction to that of the previous case.
The speed of the shaft 25 can be adjustable by any suitable means (gear trains, for example).
In the application example shown in FIG. 2, it is assumed that a power station comprises three generators whose respective loads are to be adjusted so, on the one hand, to ensure the regulation of the power station in relation to the network to which it is connected and, on the other hand, to ensure the distribution of the loads of the three generators of the. central in accordance. to their respective program. (Of course, the device which is the subject of the invention can be applied to any number of generators.) Each of these generators is associated with a measurement converter which respectively generates a direct current proportional to the power supplied by the generator. each generator. 51, 52 and 53 are these converters.
54 is a measuring converter which generates a direct current proportional to the difference which exists for the central unit between the normal value of the control variable and the actual value of this variable.
The device comprises three polarized differential relays 55, 63 and 71. The relay 55 comprises two excitation windings 56 and 57 whose magnetic fluxes are in opposite directions. It also has a movable armature 55 'and two fixed armatures 58 and 59. The contacts 55'-58 and 55'-59 are open when there is no current in the excitation windings 56 and 57 or when the magnetic fluxes produced by these windings are equal. Relays 63 and 71 are. similar to relay 55. The windings 61, 65 and 72, 73 correspond to the windings 56, 57 and the armatures 63 ', 66, 67 and 71', 74, <B> 75) </B> correspond to the armatures 55 ', 58, 59.
This embodiment comprises three regulating devices 62, 70 and 78 analogous to. that shown in FIG. 1. Each of these devices comprises two auxiliary relays, one of which is supplied by the respective closing of the contacts 55 '-: 58, 63'-66, 71'-7-1 and the other of which is. supplied by the respective closure of contacts 55'-59. 63'-67, 71'-75. Each of these devices further comprises a motor controlling the rotation of two cams and of the slider of a potentiometer.
On the fi-. 2, only the potentiometers at 60, 68 and 76, the sliders of these potentiometers, and the resistors at 61, 69 and * 77, which are. in series with each of the sliders. Each of the two auxiliary relays (not shown) of the regulation devices 62, 70 and 78 command, by the. closing of one of its contacts, operation in one direction or the other of the servomotor of the primary regulator of the. corresponding generator.
Adjustable resistors <B> 79, </B> 80 and 81 are branched across terminals in excitation bearings 57, 65 and 73.
The excitation winding 56 of the polarized relay 55 is connected to one end of the potentiometer 60 and to one end of the resistor 61 of the regulation device 62. The excitation windings 61 and 72 are connected in a similar fashion. The excitation winding 56 is traversed by the current generated by the converter 51-, the excitation winding 64 is traversed by the current generated by the converter 52; the excitation winding 72 is traversed by the current generated by the converter: 53.
On the other hand, the excitation winding 57 and its shunt resistance 79, the excitation winding 65 and its shunt resistance 80, the excitation winding 73 and its shunt resistance 81., are connected in series and connected in such a way that they are traversed by the algebraic sum of the currents generated by the converters 51, 52, 53 and 54.
The resistors 79, 80 and 81 are adjusted so that the ampere-turns in the excitation windings 57, 65 and 73 are respectively proportional to the programs of the generators associated with the converters 51, 52, 53.
The operation of the device is as follows: It is assumed that the total power supplied by the power plant is to be divided by thirds between each generator (that is to say that the program of each of the generators is, in this case,
EMI0005.0006
It is also assumed that at a given instant this distribution is carried out correctly and that the difference to be compensated for for the central unit is zero (that is to say that, for example, in the case of a power adjustment , the power supplied by the central unit corresponds to that which it should provide). The current generated by the converter 54 is therefore zero at this. instant.
The excitation winding 56 of the relay 55, the excitation winding 64 of the relay 63 and the excitation winding 72 of the relay 71 are. respectively traversed by the currents generated by the converters 57., 52, 53. (the currents are equal since each of the generators is. supposed to respect its program (that is to say is supposed to supply 3 of the power requested to the power plant).
The excitation winding 57 chi relay 55, the winding. excitation 65 of relay 63, the excitation winding 73 of relay 71 are not. only traversed by the sum of the currents generated respectively by the converters 51, 52, 53.
The resistors 79, 80, 81 are. adjusted so that the ampere-turns of each of the two excitation windings of the relays 55, 63, 71 are equal when each generator respects its program, since the program of each of the generators is expressed by the same number. Under these conditions, the contacts of each of the relays 55, 63, 71 are open.
If the distribution of loads between the generators is not. more assured according to fixed ratios
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the ampere-turns of the two excitation windings of each of the relays 55, 63, 71 are no longer equal as a result of the change in the value of the currents generated by the converters 51, 52, 53. The mobile units of these relays are solicited in one direction or the other, depending on the direction of the imbalance. corresponding generator, and their respective contacts close in one direction or the other.
The closing of these contacts energizes one or the other of the two auxiliary relays of the regulation devices 62, 70 and 78, which close their contacts, which causes the starting of the motors driving the sliders of the potentiometers 60, 68 and 76. Depending on whether one or the other of the auxiliary relays of these regulation devices is activated, a certain polarity or the reverse polarity is applied to the terminals of said potentiometers, so that sawtooth voltages come on. 'add to the potential differences produced, respectively at the terminals of the excitation windings 56, 64 and 72, by the currents generated by the converters 51, 52 and 53, or on the contrary be subtracted from these potential differences.
As was explained during the description of FIG. 1, the current pulses acting on the servomotor of the primary regulator of each of the generators which no longer respect its relative program are generated, these current pulses being for each of these generators of a duration proportional to its difference, from load distribution.
On the other hand, if as a result of a deviation. control unit, the converter 54 generates a direct current proportional to this difference, this current is shared in the various circuits in parallel 57-79, 65-80, 73-81 in inverse ratio to the resistance of these circuits and shows in the windings 57, 65 and 73 of the differential relays 55, 63 and 71 currents proportional both to this adjustment deviation and to the program of each of the generators. These currents are superimposed algebraically in the windings 57, 65 and 73 on the sum of the currents generated by the converters 51, 52, 53.
The mobile units of the relays 55, 63, 71 are then urged in one direction or the other, which makes it possible to generate, following the process already described, current pulses making it work, in one direction or in the other, the servomotor of the primary regulator of each generator for a period proportional both to the adjustment deviation of the power plant and. away from the distribution of the loads of each of the generators of the plant.