Installation comprenant un alternateur polyphasé muni d'un dispositif de compoundage. La présente invention a. pour objet une installation comprenant un alternateur poly phasé muni d'un dispositif de compoundage.
L'excitation d'alternateurs par l'intermé diaire de redresseurs de courant de divers i ypes est connue. L'emploi de redresseurs branchés sur des transformateurs de courant en vue de eompounder l'alternateur, de façon à obtenir une tension aussi constante que pos sible, a aussi été proposé.
Pour un alternateur polyphasé, on a. uti lisé jusqu'ici un seul redresseur pour redres ser le courant fourni par les transformateurs placés sur les diverses phases, avant. de diri- ner ce courant sur les enroulements d'exci tation. Ce dispositif convient bien à des alter nateurs dont les charges réparties sur les di verses phases sont égales ou approximative ment égales. En revanche, si un alternateur polyphasé est chargé d'une manière asymé trique, par exemple quand il alimente des postes de soudage électrique, ce dispositif pré sente des inconvénients.
Les courants fournis par les divers transformateurs de courant s'additionnent v ectoriellement. Dans un alter nateur biphasé par exemple, si une phase est. complètement déchargée, le courant fourni à l'enroulement d'excitation. par la phase char -ée a une valeur bien déterminée. Si la Seconde phase vient alors à être chargée avec une intensité égale à celle de la première phase, le courant fourni à l'excitation pour compenser la chute de tension devrait pra- tiquement doubler.
Or, du fait de l'addition vectorielle des deux courants, le redresseur débite une intensité multipliée seulement par I/2.
Le but de l'invention est de prévoir un dispositif permettant d'obtenir l'addition arithmétique des courants provenant des transformateurs de courant des diverses phases, ou l'addition arithmétique des effets de ces courants dans le circuit d'excitation. Ceci peut être obtenu en redressant le cou rant fourni par les transformateurs de chaque phase, et en additionnant ensuite ces cou rants dans au moins un enroulement d'exci tation.
L'installation, objet de l'invention, com prenant un alternateur polyphasé muni d'un dispositif de compounda-ge, est caractérisée en ce que l'alternateur comprend au moins un enroulement. de compoundage, et en ce qu'elle comprend en outre des transformateurs de courant dont les primaires sont montés chacun sur une des phases de l'alternateur, et des redresseurs de courant .alimentés respec tivement par les secondaires de ces transfor mateurs et alimentant ledit enroulement d'excitation, de manière que les effets des courants fournis par chacun des transforma teurs s'ajoutent arithmétiquement.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'ins tallation selon l'invention. Les fig. 1 et 2 sont respectivement des schémas simplifiés de la première et de la seconde forme d'exécution.
L'installation représentée à la fig.1 com prend un alternateur biphasé 1, entraîné par un moteur 2. Elle comprend en outre un trans formateur de courant 3 dont le primaire est parcouru par le courant d'une des phases de l'alternateur. Le secondaire du transformateur 3 alimente un redresseur 4 en pont de Graetz. Ce dernier alimente en courant continu un enroulement d'excitation de compoundage 5 de l'alternateur. L'installation comprend de même un transformateur 6 monté sur la seconde phase de l'alternateur, qui alimente un redresseur 7 alimentant également l'en roulement 5.
Il est évident que les courants continus fournis par les redresseurs 4 et 7 s'ajoutent arithmétiquement dans l'enroule ment 5.
La seconde forme d'exécution de l'instal lation représentée à la fig. 2 comprend égale ment des transformateurs de courant 3 et 6 montés respectivement sur la première et la seconde phase de l'alternateur et .alimentant des redresseurs 4 et .7 respectivement. Le redresseur 4 alimente en courant continu un enroulement d'excitation de compoundage 8, et le redresseur 7 un enroulement semblable 9. Dans ce cas, les effets dus aux courants d'exci tation dans les deux enroulements 8 et 9 s'ajoutent arithmétiquement.
Il est. évident que l'alternateur 1 des deux formes d'exécution représentées peut com prendre en outre une excitation (non repré sentée) alimentée par une source de courant continu indépendante.
Les alternateurs décrits peuvent par exemple être utilisés pour alimenter un ou plusieurs postes de soudage à l'are électrique. Les postes de soudage à l'arc électrique sont généralement alimentés par des groupes rota tifs à courant continu. On soude cependant aussi quelquefois à l'are à courant alternatif. L e principal problème à résoudre lors de la construction d'un alternateur destiné à ali- menter au moins un poste de soudage consiste à assurer un réglage convenable à l'intensité chi courant de soudage. Cette intensité est presque toujours réglée au moyen de selfs d'induction ou d'autres circuits à caractère inductif branchés en série dans le circuit de soudage.
Le facteur de puissance devient ainsi très faible, mais reste en revanche à peu près constant. Si le circuit de soudage est ali menté par un alternateur de relativement faible puissance, et non par un réseau de puissance pratiquement illimitée, la charge fortement inductive provoque de fortes chutes de tension dues à la réaction d'induit. La. caractéristique de charge de l'alternateur prend .ainsi une fbrme plongeante qui pour rait être favorable au soudage. Cependant, les caractéristiques dynamiques de l'alterna teur sont. alors très défavorables. En effet, en cas de court-circuit, le flux d'excitation de l'alternateur est littéralement annihilé par la réaction d'induit.
De tels eourt-circuits si, produisent lors de l'allumage de l'arc, lorsque l'électrode entre en contact avec la pièce à souder. A l'instant. où ce contact est inter rompu, l'arc devrait s'allumer. Le court-cir cuit est alors interrompu, mais le flux d'exci tation ne se rétablit pas instantanément, la tension aux bornes de l'alternateur croît trop lentement, et l'amor@.age de l'are ne se pro duit pas ou ne se produit qu'avec difficulté.
On peut éliminer ces inconvénients en utili sant un alternateur présentant, par exemple, un dispositif de compoundage tel que celui représenté à la fig.1, l'enroulement d'exci tation de compoundage 5 étant agencé pour produire une excitation relativement forte, de manière à réduire fortement les variations de tension aux bornes de l'alternateur en fonction de la charge de ce dernier.
Les chute, de tension nécessaires pour assurer le f'one- tionnement du poste de soudage se produisent alors uniquement dans le dispositif de réglage de l'intensité du courant de soudage que com prend ce poste. La. partie de l'excitation pro duite par l'enroulement 5 compense ainsi, au moins en grande partie, l'effet de la réaction d'induit, nuisible dans ce cas.
Installation comprising a polyphase alternator fitted with a compounding device. The present invention a. for object an installation comprising a poly-phased alternator provided with a compounding device.
The excitation of alternators by means of current rectifiers of various sizes is known. The use of rectifiers connected to current transformers with a view to compounding the alternator, so as to obtain a voltage as constant as possible, has also been proposed.
For a polyphase alternator, we have. used until now a single rectifier to rectify the current supplied by the transformers placed on the various phases, before. to direct this current to the excitation windings. This device is well suited to alternators whose loads distributed over the various phases are equal or approximately equal. On the other hand, if a polyphase alternator is loaded asymmetrically, for example when it powers electric welding stations, this device has drawbacks.
The currents supplied by the various current transformers add up vector. In a two-phase alternator for example, if one phase is. fully discharged, the current supplied to the excitation winding. by the char-charged phase has a definite value. If the Second phase is then charged with an intensity equal to that of the first phase, the current supplied to the excitation to compensate for the voltage drop should almost double.
However, due to the vectorial addition of the two currents, the rectifier outputs an intensity multiplied only by I / 2.
The aim of the invention is to provide a device making it possible to obtain the arithmetic addition of the currents coming from the current transformers of the various phases, or the arithmetic addition of the effects of these currents in the excitation circuit. This can be achieved by rectifying the current supplied by the transformers of each phase, and then adding these currents in at least one excitation winding.
The installation, object of the invention, comprising a polyphase alternator provided with a compounding device, is characterized in that the alternator comprises at least one winding. compounding, and in that it further comprises current transformers whose primaries are each mounted on one of the phases of the alternator, and current rectifiers respectively supplied by the secondaries of these transformers and supplying said transformer. excitation winding, so that the effects of the currents supplied by each of the transformers are added arithmetically.
The appended drawing represents, by way of example, two embodiments of the installation according to the invention. Figs. 1 and 2 are respectively simplified diagrams of the first and of the second embodiment.
The installation shown in fig.1 com takes a two-phase alternator 1, driven by a motor 2. It further comprises a current transformer 3, the primary of which is traversed by the current of one of the phases of the alternator. The secondary of transformer 3 supplies a rectifier 4 in Graetz bridge. The latter supplies direct current to a compounding excitation winding 5 of the alternator. The installation likewise comprises a transformer 6 mounted on the second phase of the alternator, which supplies a rectifier 7 also supplying the bearing 5.
It is evident that the direct currents supplied by the rectifiers 4 and 7 add arithmetically to the winding 5.
The second embodiment of the instal lation shown in FIG. 2 also comprises current transformers 3 and 6 respectively mounted on the first and second phase of the alternator and supplying rectifiers 4 and .7 respectively. The rectifier 4 supplies a compounding excitation winding 8 with direct current, and the rectifier 7 a similar winding 9. In this case, the effects due to the excitation currents in the two windings 8 and 9 are added arithmetically.
It is. it is obvious that the alternator 1 of the two embodiments shown can also include an excitation (not shown) supplied by an independent direct current source.
The alternators described can, for example, be used to supply one or more welding stations to the electrical artery. Electric arc welding stations are usually powered by rotating direct current units. However, it is also sometimes welded with alternating current are. T he main problem to be solved when constructing an alternator for supplying at least one welding station is to ensure a suitable setting for the welding current intensity. This intensity is almost always regulated by means of induction chokes or other circuits of an inductive nature connected in series in the welding circuit.
The power factor thus becomes very low, but remains more or less constant. If the welding circuit is supplied by an alternator of relatively low power, and not by a network of practically unlimited power, the strongly inductive load causes large voltage drops due to the armature reaction. The charging characteristic of the alternator thus takes on a sinking degree which could be favorable for welding. However, the dynamic characteristics of the alternator are. then very unfavorable. In fact, in the event of a short-circuit, the excitation flux of the alternator is literally annihilated by the armature reaction.
Such short circuits if, occur during ignition of the arc, when the electrode comes into contact with the workpiece. Just now. where this contact is broken, the arc should ignite. The short-circuit is then interrupted, but the excitation flow is not instantly reestablished, the voltage at the terminals of the alternator increases too slowly, and the arrays decay does not occur. or only occurs with difficulty.
These drawbacks can be eliminated by using an alternator having, for example, a compounding device such as that shown in FIG. 1, the compounding excitation winding 5 being arranged to produce a relatively strong excitation, so to greatly reduce the voltage variations at the terminals of the alternator as a function of the latter's load.
The voltage drops necessary to ensure the operation of the welding station then occur only in the device for adjusting the intensity of the welding current which this station comprises. The part of the excitation produced by the winding 5 thus compensates, at least in large part, for the effect of the armature reaction, which is detrimental in this case.