Equipement électrique transformant une puissance mécanique à vitesse variable en puissance mécanique à vitesse constante L'objet de l'invention est un équipement électrique transformant une puissance méca nique à vitesse variable en puissance mécanique à vitesse constante, comprenant au moins une métadyne génératrice susceptible de tourner à vitesse variable, au moins une métadyne motrice alimentée par ladite génératrice, cette génératrice comportant un jeu de balais pri maires et un jeu de balais secondaires, ainsi que plusieurs enroulements statoriques,
l'un de ceux-ci étant un enroulement stabilisateur série traversé par le courant secondaire fourni par les balais secondaires et induisant, entre ces balais, une force électromotrice tendant à s'op poser au courant secondaire en question, tandis qu'un autre enroulement statorique, qui est également un enroulement stabilisateur série, est traversé par le courant primaire fourni par les balais primaires et induit entre ces balais primaires, une force électromotrice tendant à s'opposer au courant primaire,
ladite généra trice comportant encore deux autres enroule ments statoriques dont le premier induit une force électromotrice entre les balais primaires et le second une force électromotrice entre les balais secondaires, ces deux derniers enroule ments étant branchés chacun par un rhéostat sur une source de courant constant, un enrou lement statorique shunt connecté aux bornes des balais secondaires, destiné à réduire la valeur du courant primaire, un enroulement série traversé par le courant secondaire et jouant le rôle de compensateur secondaire, puis enfin, deux enroulements shunts connectés l'un aux bornes des balais primaires et induisant entre ces balais une .
force électromotrice approximativement égale à celle de la source de courant constant précitée, l'autre aux bornes des balais secondaires, et induisant entre les balais primaires une force électromotrice de sens opposé à celui de la force électromotrice créée par le flux d'induit dû au courant secon daire, la métadyne motrice mentionnée ci- dessus comportant un induit muni d'un jeu de balais secondaires et d'un jeu de balais pri maires connectés à la sortie de la métadyne génératrice,
ainsi qu'.un certain nombre d'en roulements statoriques, cette métadyne motrice étant accouplée à une dynamo régulatrice de vitesse fournissant un courant de réglage variant rapidement en fonction d'une petite variation de la vitesse de ladite métadyne motrice par rapport à une vitesse prédéter minée,
le premier desdits enroulements stato- riques de ladite métadyne motrice étant par couru par le courant de la dynamo régulatrice, le deuxième de ces enroulements statoriques étant destiné à créer le flux nécessaire au démarrage de la métadyne motrice, le troisième et le quatrième de ces enroulements étant des enroulements série, parcourus, le premier par le courant secondaire et le second par le cou rant primaire et tendant tous deux à stabiliser la vitesse .de ladite métadyne motrice à la valeur désirée.
Le dessin annexé montre, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'équipement selon l'invention.
Se référant à cette figure, l'équipement représenté comprend une paire de métadynes génératrices semblables A et C. Ces généra trices sont supposées entraînées par des arbres <I>B</I> et<I>D</I> tournant à vitesse variable et fournissent de l'énergie aux métadynes motrices E, F, G, entraînant les arbres H, K et L respectivement.
La génératrice A comprend un induit doté de quatre balais équidistants,<I>a, b, c, d,</I> une paire de balais primaires a et c, une paire de balais secondaires<I>b</I> et<I>d</I> et un .ensemble d'enroule ments statoriques dont les enroulements 3, 4, 7, 8 et 9 ont leur axe magnétique coïncidant avec l'axe de commutation des balais secondai res<I>b</I> et<I>d,</I> et dont les enroulements 2, 5 et 6 ont leur axe magnétique coïncidant avec l'axe de commutation des balais primaires a et c.
Les balais primaires a et c peuvent être connectés moyennant des circuits de très faibles résistance ohmique à une source à tension constante constituée par une batterie I ou bien ils peu vent être réunis à travers l'enroulement 3, suivant la position de l'interrupteur 60. Les balais secondaires<I>b</I> et<I>d</I> sont connectés au circuit comprenant les métadynes E, F, G moyennant des enroulements à très faible résis tance ohmique à travers l'interrupteur YI. L'enroulement statorique 2 est un enroulement stabilisateur série traversé par le courant secon daire fourni par les balais secondaires<I>b</I> et<I>d</I> et induisant entre ces balais une force électro motrice s'opposant au courant secondaire.
Ega- lement, l'enroulement 3 est un enroulement stabilisateur série traversé par le courant pri maire fourni par les balais a et c et induisant entre ces balais primaires une force électro motrice qui s'oppose au courant primaire.
Les enroulements 4 et 5 sont alimentés par la batterie<I>I</I> moyennant les rhéostats<I>X,</I> et XI respectivement. L'enroulement 6 est un enrou- lement shunt connecté entre les balais secon daires quia pour but de réduire lia valeur du courant primaire. L'enroulement 7 est un enroulement série traversé par le courant secondaire ;
c'est un enroulement compensateur secondaire qui fonctionne comme un hypocom- pensateur. L'enroulement 8 est un enroulement shunt susceptible d'être connecté aux balais primaires et induisant entre ces balais une force électromotrice approximativement égale à la force électromotrice de la batterie lorsque les balais primaires sont connectés à cette der nière et lorsque l'interrupteur 62 est fermé.
L'enroulement 9 est connecté entre les balais secondaires<I>b</I> et<I>d</I> et induit une force électromotrice entre les balais primaires dont le sens est opposé à celui de la force électromo trice induite par le flux d'induit dû au courant secondaire. En supposant que l'arbre B tourne dans le sens dextrorse comme l'indique la flèche, les flèches indiquées à côté des enrou lements donnent la direction de leurs ampè res-tours.
Pour que les balais a et c soient connectés à la batterie, l'interrupteur 60 doit être à sa position horizontale et l'interrupteur 62 doit alors être fermé. Si les balais primaires sont court-circuités à travers l'enroulement 3, l'inter rupteur 60 est à sa position verticale et l'inter rupteur 62 est ouvert. La métadyne génératrice C a une disposition identique à celle du géné rateur A et les éléments 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 61, 63, X3<I>et X4</I> correspon dent aux éléments 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 60,<I>62,</I> Xl, <I>X2</I> du générateur<I>A</I> respecti vement.
Les enroulements 5, 6, 8 et 9 sont tous des enroulements qui tendent à réduire la dimi nution de courant secondaire quand la tension secondaire augmente. Ils permettent d'obtenir une valeur constante du courant secondaire pour des valeurs de la tension secondaire com prise entre zéro et une valeur pour laquelle la saturation intervient.
Dans ces conditions les interrupteurs YI <I>et</I> Y" étant fermés, les générateurs<I>A</I> et C fourni ront un courant constant à la boucle dans laquelle sont insérés les moteurs E, F, G, et, en plus, fourniront presque instantanément la tension que ces moteurs exigeront à chaque instant et ceci quelle que soit la vitesse des arbres<I>B</I> et<I>D</I> pourvu que cette vitesse soit supérieure à une limite inférieure prédéter minée et cela même quand les vitesses des arbres<I>B</I> et<I>D</I> sont différentes l'une de l'autre.
Le rapport des courants fournis par les générateurs A et C est contrôlé par les rhéostats X., et X4. De même la valeur du courant dans les enroulements 5 et 15 des générateurs A et C est contrôlée par les rhéostats XI et<I>X;</I> res pectivement, de manière à compenser les ampères-tours des stabilisateurs secondaires 2 et 12. Il reste bien entendu que les générateurs A et C peuvent fonctionner soit seuls, soit simultanément et que, au lieu de 2, on pourra faire fonctionner un nombre quelconque de générateurs semblables en parallèle. Les moteurs insérés dans la boucle alimentée par les générateurs A et C sont des métadynes motrices.
Chacune de ces dernières comporte 4 balais équidistants et les balais primaires a et c sont connectés en série entre eux, tandis que les balais<I>b</I> et<I>d</I> sont court-circuités. La méta- dyne motrice E comporte un induit 26 et 4 balais équidistants<I>a, b, c, d.</I> Elle comporte 4 enroulements statoriques 20, 21, 22, 23. Les enroulements statoriques 20, 22 ont leur axe magnétique coïncidant avec l'axe de commu tation des balais secondaires<I>b</I> et<I>d</I> et les enrou lements 21 et 23 ont leur axe magnétique coïncidant avec l'axe de commutation des balais primaires a et c.
L'enroulement stato- rique 20 est un enroulement série parcouru par le courant primaire, en d'autres termes, par le courant de la boucle des machines d'utilisation quand l'interrupteur Y4 est fermé. Cet enrou lement sert au démarrage de la métadyne E et est exclu du circuit une fois le démarrage terminé en fermant l'interrupteur Y,3. L'enrou lement 21 est parcouru par le courant débité par une dynamo régulatrice M calée sur l'arbre H de la métadyne motrice E.
La dynamo régu latrice M est connectée à la source à tension constante 1 et excitée en shunt par l'enroule ment 24 moyennant le rhéostat X;,. Ce dernier permet le réglage de la vitesse critique de la dynamo régulatrice M. L'enroulement stato- rique 22 est un enroulement série parcouru par le courant secondaire. Cet enroulement 22 envoie dàns l'induit un flux magnétique dont l'axe est perpendiculaire à celui des balais pri maires a, c.
Il induit donc une force électro motrice dans ces balais et crée donc, dans le circuit de ces balais a, c, un courant qui peut s'ajouter au courant primaire, ou s'en retran cher, suivant le sens de .cet enroulement 22. La métadyne E doit fonctionner à vitesse cons tante indépendamment .de la charge ; si la charge augmente, la métadyne tend à ralentir, il faut donc s'opposer à cette tendance au ralentissement, en diminuant le champ induc teur, puisque toute diminution du champ entraine une augmentation de vitesse.
L'enroulement 23 est un enroulement série fonctionnant comme hypocompensateur et ten dant à réduire les écarts de vitesse par rapport à la vitesse voulue. Pour une rotation dans le sens dextrorse et un enroulement de la machine dans le sens dextrorse, les flèches portées sur les enroulements statoriques indiquent la direc tion des ampères-tours correspondants. Le couple de la métadyne motrice E étant égal au produit du flux secondaire et du courant pri maire, si ce dernier est constant et que le couple résistant varie, pour ramener l'équilibre, il faut faire varier le flux secondaire, c'est-à-dire faire varier le nombre d'ampères-tours créés par l'enroulement régulateur 21.
Le courant traver sant cet enroulement 21 est égal à celui traver sant la dynamo régulatrice M et varie donc en. fonction de l'écart de la vitesse 4 n par rapport à la vitesse n, C'est lui qui modifie les. ampères- tours de l'enroulement 21, de manière à ramener l'équilibre des couples avec un écart de vitesse très faible par rapport à la vitesse critique. Dans ces conditions, la vitesse de fonc tionnement de la métadyne E sera constante avec une grande précision, quelle que soit la charge de l'arbre H pourvu que cette charge soit comprise dans les valeurs dont la machine est capable.
La métadyne motrice E comporte encore 3 anneaux connectés à 3 points équidistants de l'enroulement induit ; 3 balais glissants collec- tent le courant de ces 3 anneaux. Le but de cette disposition est indiqué plus bas.
La métadyne motrice F comporte un enrou lement induit 36, 4 balais équidistants<I>a, b, c, d,</I> un deuxième enroulement induit 37 sans collec teur ayant le même nombre de spires que l'en roulement 26 du moteur E et 3 enroulements statoriques 30, 31 et 33. L'enroulement stato- rique 30 a son axe magnétique coïncidant avec l'axe de commutation -des balais secondaires <I>b</I> et<I>d</I> et sert au démarrage de la machine quand l'interrupteur Y" est fermé.
Une fois le démarrage terminé, on peut ouvrir l'interrup teur Y5. Les enroulements statoriques 31 et 33 ont leur axe magnétique coïncidant avec l'axe de commutation des balais primaires et le pre mier est traversé par le courant débité par la dynamo régulatrice N calée sur l'arbre K de la métadyne motrice F. Cette dynamo régulatrice N est une dynamo shunt excitée par l'enroule ment 34 et elle est connectée à la source à ten sion constante 1 par l'intermédiaire de l'enrou lement 31. Le rhéostat<I>X6,</I> inséré dans le cir cuit d'excitation de la dynamo régulatrice N permet de contrôler sa vitesse critique.
L'enrou lement 33 est un enroulement compensateur série parcouru par le courant primaire. Enfin, l'enroulement 37 est connecté à un jeu d'an neaux et balais glissants 35 par trois de ses points équidistants. Pour le moteur F, le réglage de la vitesse s'opère de la même manière que pour le moteur E. Dans ces conditions, la métadyne motrice F tournera à une- vitesse constante, sensiblement égale à la vitesse cri tique de la dynamo régulatrice N quelle que soit la charge sur l'arbre K. Si l'on suppose qu'on a réglé la vitesse critique des régulatrices M et N à la même valeur, les machines E et F tourneront à la même vitesse.
En plus, les balais des anneaux 35 étant connectés aux balais des anneaux 25 comme l'indique la figure, un couple synchrone est engendré ten dant à maintenir les 2 machines E et F non seulement aux mêmes vitesses mais aussi à la même position angulaire instantanée.
La métadyne motrice G comporte un induit à 4 balais équidistants et 3 enroulements stato- ri4ues 40, 41 et 43 dont le premier a son axe magnétique coïncidant avec l'axe de commu tation des balais secondaires et les 2 derniers ont leur axe magnétique coïncidant avec l'axe de commutation des balais primaires. L'enrou lement 40 est un enroulement série parcouru par le courant primaire et qui sert en parti culier pour le démarrage de la machine tout en restant en circuit pendant le fonctionnement normal. L'enroulement 41 est alimenté par une métadyne amplificatrice S excitée par le cou rant débité par la dynamo régulatrice R, cou rant qui traverse l'enroulement 46.
Cette dynamo régulatrice R et la métadyne amplifi- catrice S sont calées sur l'arbre L de la méta- dyne motrice G. La dynamo régulatrice R est une dynamo shunt excitée par un enroulement 44 et connectée à la source à tension cons tante I. La vitesse critique de la dynamo régulatrice R est réglée par le rhéostat<I>X7.</I> La métadyne amplificatrice S comporte 4 balais <I>a, b, c, d,</I> les 2 balais primaires<I>a</I> et c étant court-circuités et les 2 balais secondaires<I>b</I> et<I>d</I> fournissant le courant à l'enroulement 41 de la métadyne motrice G.
La métadyne amplifi- catrice S comporte 2 enroulements statoriques dont l'axe magnétique coïncide avec l'axe de commutation des balais secondaires<I>b</I> et<I>d.</I> L'enroulement 46 est, on l'a vu, parcouru par le courant débité par le régulateur R et l'enrou lement 47 est un enroulement shunt parcouru par le courant secondaire et fonctionne comme un hypocompensateur. Grâce à la métadyne amplificatrice qui amplifie le courant de la régulatrice, l'écart de la vitesse par rapport à la vitesse critique devient ainsi insignifiant. Dans ces conditions,
la métadyne motrice G tourne à vitesse constante approximativement égale à la vitesse critique de la régulatrice R avec une grande précision quelle que soit la charge. La précision avec laquelle la vitesse est maintenue constante est ici augmentée par rapport aux machines F et E par la présence de la métadyne amplificatrice S. Il est clair qu'une métadyne amplificatrice dans les mêmes conditions pourrait être prévue aussi pour les machines F et E. Il est clair aussi que la méta- dyne amplificatrice S indiquée calée sur l'arbre L du moteur G pourrait aussi être entraînée par un autre arbre quelconque à une vitesse constante.
Sur les arbres H, K et L on peut également caler des alternateurs qui fournissent dans ces conditions une fréquence constante quelle que soit la charge. Toutefois les machines E, F et G indiquées sur la figure comme munies de bagues triphasées avec balais glissants peuvent fonctionner aussi comme alternateurs à fréquence constante et fournir directement du courant alternatif aux bornes TI et T., des balais glissants. Dans ces condi tions non seulement on élimine une machine, mais les moteurs eux-mêmes E, F et G sont plus légers que les moteurs qui ne servent pas comme alternateurs simultanément.
Il est à noter qu'on a montré sur la fig. 1 trois moteurs à vitesse constante différents, mais qu'on pour rait prévoir une installation comportant trois moteurs identiques.
Electrical equipment transforming mechanical power at variable speed into mechanical power at constant speed The object of the invention is electrical equipment transforming mechanical power at variable speed into mechanical power at constant speed, comprising at least one generator metadyne capable of rotating at variable speed, at least one driving metadyne supplied by said generator, this generator comprising a set of primary brushes and a set of secondary brushes, as well as several stator windings,
one of these being a series stabilizing winding through which the secondary current supplied by the secondary brushes passes and inducing, between these brushes, an electromotive force tending to oppose the secondary current in question, while another winding stator, which is also a series stabilizing winding, is crossed by the primary current supplied by the primary brushes and induced between these primary brushes, an electromotive force tending to oppose the primary current,
said generator comprising yet two other stator windings, the first of which induces an electromotive force between the primary brushes and the second an electromotive force between the secondary brushes, these last two windings each being connected by a rheostat to a constant current source, a shunt stator winding connected to the terminals of the secondary brushes, intended to reduce the value of the primary current, a series winding through which the secondary current passes and playing the role of secondary compensator, then finally, two shunt windings connected one to the terminals of the primary brushes and inducing between these brushes one.
electromotive force approximately equal to that of the aforementioned constant current source, the other at the terminals of the secondary brushes, and inducing between the primary brushes an electromotive force in the opposite direction to that of the electromotive force created by the armature flux due to the secondary current, the drive metadyne mentioned above comprising an armature fitted with a set of secondary brushes and a set of primary brushes connected to the output of the generator metadyne,
as well as a certain number of stator bearings, this driving metadyne being coupled to a speed regulating dynamo providing an adjustment current varying rapidly as a function of a small variation in the speed of said driving metadyne with respect to a speed predeter mined,
the first of said stator windings of said driving metadyne being run by the current of the regulating dynamo, the second of these stator windings being intended to create the flux necessary for starting the driving metadyne, the third and the fourth of these windings being series windings, traversed, the first by the secondary current and the second by the primary current and both tending to stabilize the speed .de said driving metadyne at the desired value.
The appended drawing shows, by way of example, one embodiment of the equipment according to the invention.
Referring to this figure, the equipment shown comprises a pair of similar generating metadynes A and C. These generators are assumed to be driven by <I> B </I> and <I> D </I> shafts rotating at high speed variable and provide energy to motor metadynes E, F, G, driving shafts H, K and L respectively.
Generator A comprises an armature with four equidistant brushes, <I> a, b, c, d, </I> a pair of primary brushes a and c, a pair of secondary brushes <I> b </I> and <I> d </I> and a set of stator windings whose windings 3, 4, 7, 8 and 9 have their magnetic axis coinciding with the switching axis of the secondary brushes <I> b </ I> and <I> d, </I> and whose windings 2, 5 and 6 have their magnetic axis coinciding with the switching axis of the primary brushes a and c.
The primary brushes a and c can be connected by means of circuits of very low ohmic resistance to a constant voltage source constituted by a battery I or they can be united through the winding 3, depending on the position of the switch 60 The secondary brushes <I> b </I> and <I> d </I> are connected to the circuit comprising the metadynes E, F, G by means of windings with very low ohmic resistance through the switch YI. The stator winding 2 is a series stabilizing winding crossed by the secondary current supplied by the secondary brushes <I> b </I> and <I> d </I> and inducing between these brushes an opposing electro motive force to the secondary current.
Also, the winding 3 is a series stabilizing winding through which the primary current supplied by the brushes a and c passes and inducing between these primary brushes an electro-motive force which opposes the primary current.
The windings 4 and 5 are supplied by the battery <I> I </I> by means of the rheostats <I> X, </I> and XI respectively. Winding 6 is a shunt winding connected between the secondary brushes which aims to reduce the value of the primary current. Winding 7 is a series winding through which the secondary current passes;
it is a secondary compensating winding which functions as a hypocompensator. Winding 8 is a shunt winding capable of being connected to the primary brushes and inducing between these brushes an electromotive force approximately equal to the electromotive force of the battery when the primary brushes are connected to the latter and when the switch 62 is switched on. closed.
The winding 9 is connected between the secondary brushes <I> b </I> and <I> d </I> and induces an electromotive force between the primary brushes, the direction of which is opposite to that of the electromotive force induced by the armature flux due to the secondary current. Assuming that the shaft B turns in the right direction as indicated by the arrow, the arrows indicated next to the windings give the direction of their amperes.
In order for the brushes a and c to be connected to the battery, the switch 60 must be in its horizontal position and the switch 62 must then be closed. If the primary brushes are shorted through winding 3, switch 60 is in its vertical position and switch 62 is open. The generator C metadyne has a layout identical to that of the generator A and the elements 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 61, 63, X3 <I> and X4 </I> correspond tooth to elements 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 60, <I> 62, </I> Xl, <I> X2 </I> of generator <I> A </ I> respectfully.
Windings 5, 6, 8 and 9 are all windings which tend to reduce the secondary current decrease as the secondary voltage increases. They make it possible to obtain a constant value of the secondary current for values of the secondary voltage between zero and a value for which saturation occurs.
Under these conditions, the YI <I> and </I> Y "switches being closed, the generators <I> A </I> and C will supply a constant current to the loop in which the motors E, F, G are inserted. , and, in addition, will provide almost instantaneously the voltage that these motors will require at any moment and this whatever the speed of the shafts <I> B </I> and <I> D </I> provided that this speed is higher at a predetermined lower limit and this even when the speeds of the shafts <I> B </I> and <I> D </I> are different from each other.
The ratio of the currents supplied by the generators A and C is controlled by the rheostats X., and X4. Likewise, the value of the current in windings 5 and 15 of generators A and C is controlled by rheostats XI and <I> X; </I> respectively, so as to compensate for the ampere-turns of secondary stabilizers 2 and 12 It remains of course that the generators A and C can operate either alone or simultaneously and that, instead of 2, it is possible to operate any number of similar generators in parallel. The motors inserted in the loop powered by generators A and C are motor metadynes.
Each of these has 4 equidistant brushes and the primary brushes a and c are connected in series with each other, while the brushes <I> b </I> and <I> d </I> are short-circuited. The driving metadyne E comprises an armature 26 and 4 equidistant brushes <I> a, b, c, d. </I> It has 4 stator windings 20, 21, 22, 23. The stator windings 20, 22 have their magnetic axis coinciding with the switching axis of the secondary brushes <I> b </I> and <I> d </I> and the windings 21 and 23 have their magnetic axis coinciding with the switching axis of the brushes primary a and c.
The stator winding 20 is a series winding carried by the primary current, in other words, by the current of the loop of the machines of use when the switch Y4 is closed. This winding is used to start the metadyne E and is excluded from the circuit once the start is finished by closing the switch Y, 3. The winding 21 is traversed by the current delivered by a regulating dynamo M wedged on the shaft H of the driving metadyne E.
The regulating dynamo M is connected to the constant voltage source 1 and excited in shunt by the winding 24 by means of the rheostat X;,. The latter allows the adjustment of the critical speed of the regulating dynamo M. The stator winding 22 is a series winding through which the secondary current flows. This winding 22 sends in the armature a magnetic flux whose axis is perpendicular to that of the primary brushes a, c.
It therefore induces an electro-motive force in these brushes and therefore creates, in the circuit of these brushes a, c, a current which can be added to the primary current, or withdrawn from it, depending on the direction of this winding 22 The metadyne E must operate at constant speed regardless of the load; if the charge increases, the metadyne tends to slow down, it is therefore necessary to oppose this tendency to slow down by reducing the inductive field, since any reduction in the field leads to an increase in speed.
Winding 23 is a series winding functioning as a hypocompensator and tending to reduce the speed deviations from the desired speed. For a rotation in the dextrorse direction and a winding of the machine in the dextrorse direction, the arrows on the stator windings indicate the direction of the corresponding ampere-turns. The torque of the driving metadyne E being equal to the product of the secondary flux and the primary current, if the latter is constant and the resistive torque varies, to restore equilibrium, the secondary flux must be varied, that is, i.e. varying the number of ampere-turns created by regulator winding 21.
The current passing through this winding 21 is equal to that passing through the regulating dynamo M and therefore varies in. depending on the deviation of the speed 4 n from the speed n, it is this which modifies them. amperes-turns of the winding 21, so as to restore the balance of the torques with a very small speed deviation from the critical speed. Under these conditions, the operating speed of metadyne E will be constant with great precision, whatever the load on the shaft H, provided that this load is included in the values of which the machine is capable.
The driving metadyne E further comprises 3 rings connected to 3 points equidistant from the induced winding; 3 sliding brushes collect the current from these 3 rings. The purpose of this provision is indicated below.
The driving metadyne F comprises an induced winding 36, 4 equidistant brushes <I> a, b, c, d, </I> a second induced winding 37 without a collector having the same number of turns as the rolling 26 of the motor E and 3 stator windings 30, 31 and 33. The stator winding 30 has its magnetic axis coinciding with the switching axis - secondary brushes <I> b </I> and <I> d </ I > and is used to start the machine when switch Y "is closed.
Once the start-up is complete, the Y5 switch can be opened. The stator windings 31 and 33 have their magnetic axis coinciding with the switching axis of the primary brushes and the first is crossed by the current delivered by the regulating dynamo N wedged on the shaft K of the driving metadyne F. This regulating dynamo N is a shunt dynamo excited by winding 34 and it is connected to constant voltage source 1 via winding 31. The rheostat <I> X6, </I> inserted in the cir The excitation of the regulating dynamo N makes it possible to control its critical speed.
The winding 33 is a series compensating winding through which the primary current flows. Finally, the winding 37 is connected to a set of rings and sliding brushes 35 by three of its equidistant points. For the motor F, the speed is adjusted in the same way as for the motor E. Under these conditions, the driving metadyne F will rotate at a constant speed, approximately equal to the critical speed of the regulating dynamo N whatever the load on the shaft K. If we assume that the critical speed of governors M and N has been set to the same value, machines E and F will run at the same speed.
In addition, the brushes of the rings 35 being connected to the brushes of the rings 25 as shown in the figure, a synchronous torque is generated tending to maintain the 2 machines E and F not only at the same speeds but also at the same instantaneous angular position. .
The driving metadyne G comprises an armature with 4 equidistant brushes and 3 stator windings 40, 41 and 43, the first of which has its magnetic axis coinciding with the switching axis of the secondary brushes and the last 2 having their magnetic axis coinciding with the primary brush switching axis. The winding 40 is a series winding through which the primary current flows and which serves in particular for starting the machine while remaining in circuit during normal operation. Winding 41 is supplied by an amplifying metadyne S excited by the current delivered by the regulating dynamo R, current which passes through winding 46.
This regulating dynamo R and the amplifying metadyne S are wedged on the shaft L of the driving metadyne G. The regulating dynamo R is a shunt dynamo excited by a winding 44 and connected to the constant voltage source I. The critical speed of the regulating dynamo R is regulated by the rheostat <I> X7. </I> The amplifying metadyne S comprises 4 brushes <I> a, b, c, d, </I> the 2 primary brushes <I > a </I> and c being short-circuited and the 2 secondary brushes <I> b </I> and <I> d </I> supplying current to winding 41 of driving metadyne G.
The amplifying metadyne S comprises 2 stator windings whose magnetic axis coincides with the switching axis of the secondary brushes <I> b </I> and <I> d. </I> The winding 46 is, on As we have seen, the current supplied by the regulator R flows through and the winding 47 is a shunt winding through which the secondary current flows and functions as a hypocompensator. Thanks to the amplifying metadyne which amplifies the current of the regulator, the deviation of the speed from the critical speed thus becomes insignificant. In these conditions,
the driving metadyne G rotates at a constant speed approximately equal to the critical speed of the regulator R with great precision whatever the load. The precision with which the speed is kept constant is here increased compared to the F and E machines by the presence of the amplifying metadyne S. It is clear that an amplifying metadyne under the same conditions could also be provided for the F and E machines. It is also clear that the indicated amplifying metadyne S wedged on the shaft L of the motor G could also be driven by any other shaft at a constant speed.
Alternators can also be fitted on the H, K and L shafts, which under these conditions provide a constant frequency whatever the load. However, the machines E, F and G indicated in the figure as fitted with three-phase rings with sliding brushes can also operate as alternators at constant frequency and supply alternating current directly to terminals TI and T., sliding brushes. Under these conditions not only is a machine eliminated, but the engines themselves E, F and G are lighter than the engines which do not serve as alternators simultaneously.
It should be noted that it has been shown in FIG. 1 three different constant speed motors, but that one could provide an installation comprising three identical motors.