Installation comprenant un alternateur et un dispositif de<U>réglage</U> automatique de sa tension Uinvention a pour objet une installation compre nant un alternateur et un dispositif de réglage auto matique de sa tension. Cette installation permet, par exemple,<B>de</B> maintenir constante la tension aux bor nes de Palternateur quels que soient la charge et le cos <B>0.</B>
Le problème consistant<B>à</B> régler la tension aux bornes d7un alternateur en modifiant la tension aux bornes des inducteurs, c'est-à-dire rintensité du cou rant & excitation, en fonction, de l'intensité et du<B>dé-</B> phasage du courant<B>de</B> l'alternateur, a<B>déjà</B> reçu de nombreuses solutions, notamment les, solutions fon dées sur l'utilisation de deux circuits# magnétiques permettant respectivement & appliquer au circuit d'excitation une tension comportant une composante dépendant de la charge et une composante, indépen dante de la charge.
L'installation selon l'invention, dans laquelle la tension appliquée au circuit & excitation de l'altema- teur comporte une composante dépendant de la char ge et une composante indépendante de la charge, est caractérisée en ce qu'elle comporte, pour l'obtention desdites deux composantes, deux transformateurs<B>à</B> champs tournants,<B>le</B> primaire de l'un étant branché en dérivation et le primaire<B>de</B> l'autre étant branché en série sur le circuit alimenté par l'alternateur, l'un au moins des circuits# magnétiques de chaque trans formateur, avec ses enroulements respectifs,
étant dé- calable par rapport au circuit magnétique correspon dant de l'autre transformateur.
Uinvention a également pour objet un procédé de mise en action de cette installation, caractérisé en ce qu'on règle le décalage des circuits magnétiques des deux transformateurs et<B>de</B> leurs enroulements de façon<B>à</B> réduire<B>à</B> une faible valeur, pour une va leur déterminée du cos <B>0</B> de l'alternateur, le dépha- sage de la tension fournie par le secondaire du trans formateur branché en série par rapport<B>à</B> la tension fournie par le secondaire du transformateur branché en dérivation.
<B>U</B> dessin annexé représente,<B>à</B> titre eexemple, quelques formes d'exécution<B>de</B> Pinstallation selon l'invention.
La fig. <B>1</B> représente le schéma de montage d7une installation comprenant un alternateur et un dispositif de réglage<B>de</B> la tension<B>de</B> cet alternateur.
La fig. 2 est un diagramme simplifié sensiblement analogue au diagramme classique de Rothert.
La fig. <B>3</B> représente une forme d'exécution dans laquelle les secondaires des transformateurs sont montés sur l'axe de la roue polaire avec primaires fixes décalables.
La fig. 4 représente une installation avec trans formateurs<B>à</B> champs tournants du type statique. La fig. <B>5</B> représente une forme d'exécution avec secondaires, montés sur l'axe de la roue polaire et décalables Pun par rapport<B>à</B> Pautre.
Sur la fig. <B>1,</B> l'alternateur comprend un induit<B>1</B> et un inducteur 2 (fig. <B>1).</B> Le dispositif de régulation de la tension de l'alternateur est constitué par deux transformateuxs <B>à</B> champs tournants<B>3</B> et 4<B>à</B> circuits magnétiques indépendants.
Le primaire 4<B>de</B> l'un est branché en dérivation sur l'induit<B>1</B> et le primaire<B>3</B> de l'autre est traversé par le courant de sortie de l#alternateur.
Ces deux primaires sont disposés<B>de</B> manière<B>à</B> pouvoir être décalés l'un par rapport<B>à</B> rautre.
Le secondaire<B>5</B> peut être commun aux deux transformateurs ou être constitué par deux éléments solidaires Fun de l'autre dont les bobinages sont con nectés en série. Le courant produit par ce secondaire est envoyé<B>à</B> l'aide d'un redresseur<B>6</B> dans l'inducteur 2<B>de</B> ralternateur. Le courant d'excitation est re dressé par le redresseur<B>6.</B>
Le primaire 4 tend<B>à</B> produire aux bornes du se condaire une tension OA (fig. 2) qui correspond<B>à</B> l'excitation<B>à</B> vide.
Le primaire<B>3</B> tend<B>à</B> produire aux bornes du se condaire une tension AB proportionnelle au courant débité en charge.
La résultante OB de OA et<B>de</B> AB représente la tension d7excitation correspondant<B>à</B> une charge<B>dé-</B> terminée.
Le vecteur AB balaie un quart<B>de</B> cercle lorsque le cos <B>0</B> varie de<B>0 à 1,</B> si le courant débité par l'alternateur a une intensité constante.
Le choix de ce quart<B>de</B> cercle est déterminé de façon que la résultante OB varie dans<B>le</B> sens défini par le diagramme de Rothert et donne<B>à</B> chaque ins tant la valeur du courant d#excitation nécessaire pour maintenir la tension de, l'alternateur constante lorsque l'intensité et le cos <B>0</B> varient.
Dans rexemple de la fig. 2, AB représente le vecteur correspondant<B>à</B> cos <B>0 = 0,8</B> et AC celui correspondant<B>à</B> cos <B>0 = 1,</B> l'intensité du courant débité par l'alternateur étant constante.
La direction<B>de</B> AB est obtenue par le décalage des deux primaires des transformateurs Pun par rap port<B>à</B> l'autre, qui est choisi de manière que le vec teur AB fasse avec la droite OD, dans le sens du champ tournant, un angle a variant<B>de</B> 151) <B>à</B> 351, suivant les machines.
La régulation automatique de la tension de lal- ternateur est donc obtenue en fonction de la charge et du cos <B>0.</B>
D'autre part,<B>à</B> partir de la position réglée coin- pound pour maintenir la tension constante, on voit qu'en faisant varier légèrement l!angle <B>a</B> en plus ou en moins, on peut hypo ou hypercompourider ralter- nateur.
L'installation décrite permet donc<B>de</B> supprimer l'excitatrice classique. On peut, de plus, monter le ou les secondaires<B>5</B> des transformateurs, ainsi que le redresseur<B>6</B> sur la roue polaire<B>de</B> Palternateur, ce qui permet de supprimer tout collecteur (balais).
Une telle forme & exécution est représentée en fig. <B>3,</B> dans laquelle les secondaires<B>5</B> sont montés sur raxe de la roue polaire 2, ainsi que le redresseur <B>6,</B> ce qui supprime tout collecteur. Les primaires <B>3</B> et 4 sont fixes.
La primaire monté en série<B>3</B> peut être décalé dans<B>le</B> sens du champ tournant ou bien le primaire monté -en dérivation 4 peut être décalé en sens in verse. On peut également décaler simultanément les deux primaires dans leurs sens respectifs.
En décalant<B>le</B> primaire monté en dérivation 4 d'angles relativement faibles par rapport<B>à</B> la position compourid dans<B>le</B> sens du champ tournant ou en sens inverse, ralternateur devient hyper ou hypo- compound.
Dans l'installation<B>à</B> transformateurs statiques<B>de</B> la fig. 4, où ron a repris les, mêmes notations qiÈen fig. <B>3,</B> les transformateurs sont montés dans un bdi- tier fixe et séparé de l'alternateur<B>;</B> les bornes<B>8</B> du redresseur<B>6</B> sont reliées aux bornes<B>9</B> de raltema- teur, bornes<B>9</B> qui peuvent être reliées soit directe ment aux bagues<B>de</B> la roue polaire, soit aux induc teurs d'une excitatrice, selon que l'on supprime ou conserve cette dernière, ainsi qu'il a été indiqué.
Dans la forme d'exécution représentée en fig. <B>5,</B> les primaires<B>3</B> et 4 sont montés fixes, les deux se condaires<B>5</B> et<B>50</B> montés sur l'arbre<B>de</B> la roue po laire 2 étant en série, mais le secondaire<B>50</B> est monté sur l'arbre de manière<B>à</B> pouvoir être décalé en rotation par rapport au secondaire<B>5.</B>
Les formes d'exécution mentionnées ci-dessus sont les plus simples et les plus pratiques. Mais d'au tres montages sont possibles, donnant les mêmes ré sultats au point<B>de</B> vue du diagramme des vecteurs.
On peut citer parmi ces autres solutions équiva lentes, mais moins simples: par exemple faire tourner les pruinaires, mais cela nécessite des bagues multiples pour l'arrivée du courant.
On peut aussi, dans le cas des secondaires tour nants, décaler les secondaires et finir<B>le</B> réglage par décalage de l'un des deux primaires.
On peut également réaliser une installation com prenant un alternateur<B>à</B> induit tournant: dans ce cas, le secondaire<B>5</B> est monté sur la partie fixe, tan dis que les primaires<B>3</B> et 4 tournent avec rinduit.
Installation comprising an alternator and a device for automatic <U> adjustment </U> of its voltage The subject of the invention is an installation comprising an alternator and a device for automatic adjustment of its voltage. This installation allows, for example, <B> </B> to maintain constant the voltage at the terminals of the Alternator whatever the load and the cos <B> 0. </B>
The problem consisting in <B> in </B> adjusting the voltage at the terminals of an alternator by modifying the voltage at the terminals of the inductors, that is to say the intensity of the current & excitation, according to the intensity and the <B> phasing of the current <B> from </B> the alternator, has <B> already </B> received many solutions, in particular solutions based on the use of two Magnetic circuits allowing respectively & applying to the excitation circuit a voltage comprising a component dependent on the load and a component independent of the load.
The installation according to the invention, in which the voltage applied to the circuit & excitation of the alternator comprises a component dependent on the load and a component independent of the load, is characterized in that it comprises, for the 'obtaining said two components, two transformers <B> with </B> rotating fields, <B> the </B> primary of one being connected in shunt and the primary <B> of </B> the other being connected in series to the circuit supplied by the alternator, at least one of the magnetic circuits of each transformer, with its respective windings,
being offset with respect to the corresponding magnetic circuit of the other transformer.
The subject of the invention is also a method for activating this installation, characterized in that the offset of the magnetic circuits of the two transformers and <B> of </B> their windings is adjusted so as <B> to </ B > reduce <B> to </B> a low value, for a determined value of cos <B> 0 </B> of the alternator, the phase shift of the voltage supplied by the secondary of the transformer connected to series with respect to <B> to </B> the voltage supplied by the secondary of the transformer connected in bypass.
<B> U </B> accompanying drawing represents, <B> by </B> by way of example, some embodiments <B> of </B> the installation according to the invention.
Fig. <B> 1 </B> represents the assembly diagram of an installation comprising an alternator and a device for adjusting <B> the </B> voltage <B> of </B> this alternator.
Fig. 2 is a simplified diagram substantially similar to the classic Rothert diagram.
Fig. <B> 3 </B> represents an embodiment in which the secondaries of the transformers are mounted on the axis of the pole wheel with movable fixed primaries.
Fig. 4 represents an installation with <B> to </B> rotating field transformers of the static type. Fig. <B> 5 </B> represents an embodiment with secondaries, mounted on the axis of the pole wheel and offset Pun with respect to <B> to </B> the other.
In fig. <B> 1, </B> the alternator comprises an armature <B> 1 </B> and an inductor 2 (fig. <B> 1). </B> The device for regulating the voltage of the alternator is constituted by two transformers <B> with </B> rotating fields <B> 3 </B> and 4 <B> with </B> independent magnetic circuits.
The primary 4 <B> of </B> one is connected in shunt on the armature <B> 1 </B> and the primary <B> 3 </B> of the other is crossed by the current output of the alternator.
These two primaries are arranged <B> </B> so <B> to </B> can be shifted relative to <B> to </B> each other.
The secondary <B> 5 </B> can be common to the two transformers or be constituted by two elements integral with each other, the windings of which are connected in series. The current produced by this secondary is sent <B> to </B> using a rectifier <B> 6 </B> in inductor 2 <B> of </B> the alternator. The excitation current is rectified by the rectifier <B> 6. </B>
Primary 4 tends <B> to </B> produce at the terminals of the secondary a voltage OA (fig. 2) which corresponds <B> to </B> the <B> to </B> empty excitation.
The primary <B> 3 </B> tends <B> to </B> produce at the terminals of the condaire a voltage AB proportional to the current delivered under load.
The resultant OB of OA and <B> of </B> AB represents the excitation voltage corresponding to <B> </B> a <B> determined </B> load.
The vector AB sweeps a quarter <B> of </B> circle when the cos <B> 0 </B> varies from <B> 0 to 1, </B> if the current supplied by the alternator has an intensity constant.
The choice of this quarter <B> of </B> circle is determined so that the resultant OB varies in <B> the </B> direction defined by the Rothert diagram and gives <B> to </B> each insert the value of the excitation current necessary to keep the voltage of the alternator constant when the intensity and the cos <B> 0 </B> vary.
In the example of FIG. 2, AB represents the vector corresponding <B> to </B> cos <B> 0 = 0.8 </B> and AC the one corresponding <B> to </B> cos <B> 0 = 1, </ B> the intensity of the current delivered by the alternator being constant.
The direction <B> of </B> AB is obtained by the offset of the two primaries of the transformers Pun with respect to <B> to </B> the other, which is chosen so that the vector AB does with the right OD, in the direction of the rotating field, an angle a varying <B> from </B> 151) <B> to </B> 351, depending on the machines.
Automatic regulation of the alternator voltage is therefore obtained as a function of the load and cos <B> 0. </B>
On the other hand, <B> to </B> from the set coin-pound position to keep the tension constant, it is seen that by slightly varying the angle <B> a </B> in addition or in less, you can hypo or hypercompourider the accelerator.
The installation described therefore allows <B> </B> to remove the classic exciter. It is also possible to mount the secondary <B> 5 </B> of the transformers, as well as the rectifier <B> 6 </B> on the pole wheel <B> of the </B> Alternator, which allows you to delete any collector (brushes).
Such a form & execution is shown in FIG. <B> 3, </B> in which the secondaries <B> 5 </B> are mounted on the axis of the pole wheel 2, as well as the rectifier <B> 6, </B> which eliminates any collector. The <B> 3 </B> and 4 primaries are fixed.
The primary mounted in <B> 3 </B> series can be offset in <B> the </B> direction of the rotating field or the primary mounted in bypass 4 can be offset in the reverse direction. It is also possible to simultaneously shift the two primaries in their respective directions.
By shifting <B> the </B> primary mounted in bypass 4 at relatively small angles with respect to <B> at </B> the position compourid in <B> the </B> direction of the rotating field or in the opposite direction , the alternator becomes hyper or hypo-compound.
In the installation <B> with </B> static transformers <B> of </B> in fig. 4, where ron took again the same notations as in fig. <B> 3, </B> the transformers are mounted in a fixed box and separate from the alternator <B>; </B> the terminals <B> 8 </B> of the rectifier <B> 6 < / B> are connected to terminals <B> 9 </B> of the generator, terminals <B> 9 </B> which can be connected either directly to the rings <B> of </B> the pole wheel, or to the inducers of an exciter, depending on whether the latter is removed or retained, as has been indicated.
In the embodiment shown in FIG. <B> 5, </B> the primary <B> 3 </B> and 4 are mounted fixed, the two secondary <B> 5 </B> and <B> 50 </B> mounted on the shaft <B> of </B> the bearing wheel 2 being in series, but the secondary <B> 50 </B> is mounted on the shaft in such a way <B> to </B> can be offset in rotation compared to secondary <B> 5. </B>
The above mentioned embodiments are the simplest and the most practical. But other assemblies are possible, giving the same results in the <B> de </B> point of view of the vector diagram.
We can cite among these other equivalent slow solutions, but less simple: for example to turn the pruinaires, but this requires multiple rings for the arrival of the current.
It is also possible, in the case of rotating secondaries, to shift the secondaries and finish <B> the </B> adjustment by shifting one of the two primaries.
It is also possible to make an installation comprising a rotating armature <B> </B> alternator: in this case, the secondary <B> 5 </B> is mounted on the fixed part, while the primary <B> 3 </B> and 4 rotate with rinduct.