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" MACHINE DOUBLE A COLLECTEUR A COURANT MONOPHASE OU POLYPHASE (COMPENSEE A DEUX COLLECTEURS) POUR L'ALIMENTATION D'UN CIR-
CUIT A RESISTANCE VARIABLE "
Pour alimenter un circuit monophasé ou polyphasé à résistance ohmique ou inductive variable Z, avec un courant J qui, quelles que soient les variations de la dite résistance, soit approximativement proportionnel à un deuxième courant i, dont la valeur est déterminée par des causes extérieures,par conséquent à peu près égal à k.i (k étant une constante),on peut brancher ce circuit aux bornes de l'induit d'une machine à collecteur compensée et à excitation mixte,ayant deux en-
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roulements d'excitation. Le courant i peut avoir une fréquence constante ou variable, mais les fréquences des deux courants sont toujours égales entre elles.
L'un des enroulements d'exci- tation de la machine à collecteur est parcouru par le courant J de l'induit de cette machine, et est monté de telle manière que la tension induite par rotation par le champ du courant J dans le dit induit est déphasée par rapport au courant J d'un angle compris entre 90 et 270 , et s'élevant préférablement à 1800. La même règle de montage s'appliquera aussi dans l'ex- posé ci-après, à tous les enroulements d'excitation série.
Le nombre de spires de l'enroulement série doit être choisi assez grand pour qu'aveo le courant maximum demandé en marche normale, Jm = k.im, les ampères-tours AWhm du dit enroulement soient un multiple des ampères-tours AWm nécessaires pour induire dans l'armature, lorsque la résistance variable qui peut normalement se présenter atteint sa valeur maximum Zm, une tension égale à la chute de tension du courant Jm dans l'ensemble du circuit de la dite armature. La vitesse de la machine à collecteur peut être constante ou variable, elle ne doit toutefois pas tomber au point que les ampères-tours AWm atteignent le même ordre de grandeur que AWhm.
Le nombre de spires du second enroulement d'excitation de la machine, qui est traversé par le courant i, Il le courant d'excitation primaire " ,doit être choisi de telle façon que pour un courant im = Jm les ampères-tours a wm de cet enroulement soient égaux à la somme géométrique des am- pères-tours AWhm et AWm.
Dans ce qui suit, les ampères-tours de l'enroulement série seront toujours désignés, pour abréger, sous le nom d'am- pères-tours série, les ampères-tours du courant d'excitation primaire sous le nom d'ampères-tours primaires et les ampères- tours nécessaires à l'induction de la tension d'induit résul- tante existant réellement, sous le nom d'ampères-tours résul-
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tante.AWm étant faible par rapport à AWhm, on a approximati- vement awm # - AWhm.Si la résistance variable est inférieure ' à Zm les ampères-tours résultants AW sont, à égalité de cou- rant, plus faibles que AWm et peuvent également se négliger. on a par conséquent en général J # k.i.
Le poids de cuivre nécessaire pour les deux enrou- lements d'excitation de la machine à collecteur, correspond à la somme algébrique AW hm + awm;dans une machine de oons- truction usuelle, par contre, il ne correspondrait qu'aux ampères-tours résultants AWm, et ne serait par conséquent qu'une fraction du poids de cuivre nécessaire dans le cas de la machine excitatrice oonsidérée. Le poids et l'encombre- ment des enroulements d'excitation de la machine sont par con- séquent extrêmement grands par rapport à ceux d'une machine de construction normale et de même puissance, ce qui augmente parfois considérablement les dimensions et le prix de la ma- chine.
De plus, puisque les ampères-tours primaires du courant i sont également un multiple des ampères-tours résultants, la puissance d'excitation à fournir à l'enroulement d'excitation primaire est également un multiple de celle nécessaire pour des machines de construction normale. Pour arriver alors à ce que, même dans le cas où la fréquence, et par conséquent'la résistance de l'enroulement d'excitation primaire varient, le oourant d'exoitation primaire soit indépendant de ce qui se passe dans la machine et devienne par exemple proportionnel à la tension d'alimentation, on peut, comme on le sait, inter- caler en série avec l'enroulement d'excitation une forte résis- tance constante. Or l'ordre de grandeur de cette résistance et les pertes qu'elle détermine, augmentent avec la puissance d'excitation de la machine à collecteur.
Comme les pertes peuvent parfois dépasser les limites @
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acceptables, on a proposé de faire passer -le courant d'exci- tation primaire, non par un enroulement d'excitation de la machine à collecteur, mais par l'un des enroulements d'exci- tation d'une machine auxiliaire construite suivant les mêmes principes,et dont le circuit d'armature alimente l'enroulement -d'excitation primaire de la machine principale. La puissance d'excitation de la machine auxiliaire étant bien inférieure à oelle donnée par son armature et qui est égale à la puissan- ce d'excitation de la machine principale, les pertes dans la résistance constante intercalée se trouvent ainsi considéra- blement réduites.
La machine principale n'en demande pas moins un poids de cuivre considérable pour son exoitation.
Suivant l'invention, cet inconvénient est évité en fai- sant alimenter la résistance variable constituant la charge par les circuits d'armature des deux machines à collecteur montés en série, et en faisant exciter la première machine par son courant d'induit et par le courant d'excitation pri- maire i, tandis que l'enroulement d'excitation de la deu- xième machine est branché en dérivation sur la résistance de charge.
Ce mode de montage est représenté à la Fig.l qui est relative à un système polyphasé mais dont une phase seulement est figurée, pour plus de simplicité, 1 est la résistanoe variable dont les variations à self-induction constante peuvent être déterminées par exemple par un change- ment de fréquence ; et 3 sont les deux machines à oolleo- teur dont les circuits d'armature alimentent en série la ré- sistanoe 1. 4 est l'enroulement compensateur qui neutralise le champ de l'armature et 5 l'enroulement d'excitation série de la machine 2 ;
6 l'enroulement d'excitation de la même ma- chine, leqiel enroulement est traversé par le courant d'exoi- @
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tation primaire,, 7 est l'enroulement de compensation et 8 l'en- roulement d'excitation de la machine 3, lequel est raccordé à un point de la. résistance de charge 1, à savoir à celles des bornes de cette résistance qui sont connectées aveo la ma- chine 2. La liaison indiquée en pointillé sera expli- quée plus loin. 9 est la machine de commande actionnant les deux machines à collecteur et alimentée par un réseau quelconque 10. La vitesse peut également varier entre des limites quelconques, tant que les conditions énonoées oi après sont remplies.
Puisque la maohine 2 est excitée par le courant d'exci- tation primaire dans l'enroulement 6, son circuit d'induit est parcouru par un courant qui se ferme en partie sur le oir- cuit d'induit 1-7 de la machine 3, et en partie sur le air- ouit d'excitation 8 de cette même machine. La somme des ten- sions du circuit fermé 8-1-7 doit être nulle. Le courant qui parcourt le circuit d'excitation 8 est par conséquent dé- fini par la condition que la tension induite par lui dans l'induit de la machine doit être égale à la chute de tension totale dans le circuit 7-1-8.
La machine 3 doit être dimen- sionnée de telle sorte que pour n'importe quelle chute de tension pouvant se produire en marche normale dans la ré- sistance 1, le courant d'excitation de l'enroulement 8 dont la tension d'induit ramène à zéro la somme des. tensions du circuit 7-1-8, soit faible par rapport au courant de l'enrou- lement 1. Afin d'éviter l'auto-exoitation, il faut en out re aussi que le sens d'enroulement de l'enroulement 8 soit tel qu'nn courant circulant dans le dit circuit induise dans l'ar- mature de la machine 3 une tension qui soit déphasée par rap- port au courant d'un angle oompris entre 90 et 2700, et pré- férablement de 180 .
Si la machine 3 est prévue en outre de @
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telle sorte que dans quelque condition qu'elle puisse se trouver en marche de régime, sa tension d'excitation, et dès lors la tension aux bornes de l'enroulement 8, soit faible par rapport à la tension d'induit de la machine, la tension d'in- duit de la dite machine 3 sera approximativement égale à la ohute de tension dans la résistanoe 1. Dans le montage sui- vant la Fig. 1 la tension aux bornes de la machine 2 est égale à la tension d'excitation de l'enroulement 8,donc bien plus petite que la chute de tension dans la résistance 1.
Si cette résistance était alimentée uniquement par la ma- chine 2, la tension aux bornes de cette dernière serait par contre égale à la chute de tension dans la résistance. Le mon- tage proposé réduit donc considérablement la tension à induire dans l'armature de la machins 2, et par suite, les ampères tours résultants et la puissance qui sont nécessaires à son excitation.-Le nombre de spires de l'enroulement d'excitation série 5 doit à son tour âtre choisi de telle sorte que les am- pères-tours qu'elle produit soient constamment un multiple des ampères-tours résultants. Par conséquent, les ampères-tours de l'enroulement 5 sont à peu près égaux, mais de sens opposé, aux ampères-tours de l'enroulement 6.
Le courant de l'enroule- ment 5, et par suite aussi celui de la résistanoe 1, sont dès lors tous deux à peu près proportionnels au oourant d'exci- tation primaire de l'enroulement 6. Le nombre d'ampères-tours que doivent donner les enroulements 5 et 6, est grâce à la ré- duction des ampères-tours résultants de la machine, beaucoup plus faible que dans une excitatrice montée de la manière connue jusqu'ici. La machine 2 nécessite donc aussi beaucoup moins de cuivre pour son excitation.
Il en est de même pour la machine 3, dont les ampères-tours totaux d'excitation corres- pondent à sa tension d'induit. ,
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Dans le montage en conformité de la Fig. 1 deux in- fluences accessoires contrarient la proportionnalité désirée entre le oourant de l'enroulement 6 et celui de la résistan- ce 1. Ces deux influences perturbatrices peuvent bien être limitées par un choix correct des dimensions, mais, ne peu- vent pas être éliminées complètement. Le courant de la ré- sistanoe 1 diffère en effet de celui de l'enroulement 5 de la valeur du oourant de l'enroulement d'excitation 8;de plus, les ampères-tours de l'enroulement 5 diffèrent de ceux de l'enroulement 6 du nombre des ampères-tours résultants de la machine 2.
Les deux influences perturbatrices peuvent être supprimées approximativement par des dispositions complémen- taires. Effectivement, si le groupe de machines tourne à une vitesse constante et que la machine 3 travaille en dessous de la limite de saturation, le oourant de l'enroulement 8 est proportionnel à la tension induite dans l'armature de la machine 3, et par suite à peu près poroportionnel aussi à la tension existant aux bornes de la dite armature. L'in- fluence perturbatrice provenant du courant de l'enroule- ment d'excitation 8 peut par conséquent être supprimée en alimentant, suivant la Fig. 2, un enroulement supplémen- taire d'excitation 11 de la machine 2 avec un courant propor- tionnel à la tension d'induit de la machine 3.
La proportion- nalité entre la tension et le courant peut s'obtenir en inter- calant une résistance constante 12 de grandeur appropriée. Au surplus, les désignations de la Fig. 2 sont identiques à celles de la Fig. 1. Dans les deux figures, les ampères-tours de l'enroulement 6 sont déterminés par la même cause extérieure et sont par conséquent identiques dans les deux cas. Il en est de même des ampères-tours résultants de la machine,, qui sont déterminée par la tension d'armature à induire. Les fai- bles modifications qui les affectent par suite de la légère @
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EMI8.1
,.7 ......... f- variation du courant d'induit duea la, différence de montage entre les Fig.
I & 2, peuvent être négligées.Les ampères- tours de l'enroulement 5 dans la Fig. 2 diffèrent par con- séquent de ceux de la Fig. I de la valeur des ampères-tours de l'enroulement II. Ainsi dans la Fig. 2 le courant de l'en- roulement 5 diffère du courant correspondant de la Fig. I d'unequantité proportionnelle à la tension d'induit de la ma- chine 3 et avec un choix approprié des dimensions, cette quan- tité est égale au courant de l'enroulement 8. Le courant dans la résistance I de la Fig. 2 diffère aussi de la même quan- tité de celui de cette résistance dans la Fig. I. Etant donné que,dans le montage de la Fig. I, le courant de la résistance I s'écartait de cette même quantité de la valeur désirée, l'écart causé, dans le cas de la Fig.
I, par le courant de l'enroulement 8,est compensé par l'enroulement d'excitation II de la Fig. 2. L'écart provoqué par les ampères-tours ré- sultants de la machine 2 peut s'éviter en faisant exciter un enroulement d'excitation 13 de la machine par l'intermédiaire d'une forte résistance constante 14, avec un courant propor- tionnel à la tension d'induit de la machine. Si par un choix approprié de la résistance 14 et du nombre des spires de l'en- roulement,on donne aux ampères-tours de cet enroulement, pour un certain point de fonctionnement, une valeur égale aux am- pères-tours résultants de la machine 2, cette égalité sub- siste tant que la machine 2 travaille à vitesse constante et en dessous de la limite de saturation, pour toutes les valeurs que peuvent prendre le courant d'excitation primai- re et la résistance variable 1.
Or, si les ampères - tours de l'enroulement 13 sont égaux aux ampères-tours résultants de la machine 2,la somme géométrique des ampères-tours des enroulements 5,6 et II est nulle et l'influence nuisible des
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ampères-tours résultants de la machine se trouve supprimée.
Souvent il suffira d'éliminer seulement l'une des influen- ces perturbatrices énoncées. Les courants des enroulements
11 et 13 peuvent être tenus à une valeur négligeable. Celui de l'enroulement d'excitation 8 de la machine 3 peut finalement être diminué encore en dotant la machine 3 d'un enroulement supplémentaire d'excitation alimenté par un courant propor- tionnel à la tension d'induit de la machine.
Dans le montage suivant la Fig. 1, la tension d'in- duit de la machine 3 est,;:comme il a été dit plus haut, appro- ximativement égale à la chute de tension dans la résistanoe 1, et la tension d'induit de la machine 2 est égale à la ten- sion d'excitation de la machine 3, par conséquent extrêmement faible. Or il peut être avantageux de réduire la charge de tension de la machine 3 et d'augmenter celle de la machine 2, par exemple pour que la tension de la machine 3 n'atteigne pas une valeur inadmissible. La chute de tension dans la ré- sistance 1 pourrait se répartir d'une manière quelconque entre les deux machines en raccordant l'enroulement d'exoita- tation 8 non pas aux bornes de la résistance reliées aux bornes de l'induit de la machine 2, mais à un point queloonque de la résistance.
Comme la tension d'excitation de l'enroule- ment 8 est toujours minime, la tension entre les points de raccor- dement de l'enroulement d'excitation est également minime.
Si donc on relie l'enroulement d'excitation 8 au milieu de la résistance 1 comme indiqué en pointillé à la Fig. 1,-la tension d'induit de la machine 3 sera 'égale à la moitié de la chute de tension de la résistance 1, l'autre moitié de la chute de tension étant compensée par la machine 2.
De même que la machine unique à collecteur déjà con- nue, la machine double à collecteur proposée qui fait l'objet de l'invention, convient tout particulièrement à l'emploi comme @
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excitatrice double pour alimenter l'enroulement d'excitation de machines d'aval à collecteur branchées aux bagues de machines asynchrones. Le courant d'excitation primaire de l'excitatrice double est fixé par le fait que son enroule- ment d'excitation primaire est alimenté par l'intermédiaire de résistances ohmiques ou inductives au moyen de la tension aux bagies du moteur principal, ou même d'un moteur auxiliaire asynchrone, ou bien par la tension du collecteur d'un con- vertisseur de fréquence.
L'enroulement d'excitation primaire peut aussi être alimenté en série ou en parallèle au moyen de deux ou de plusieurs des dites sources de tension ou peut finalement aussi être divisé en plusieurs enroulements alimentés respec- tivement par les unes ou les autres des tensions précitées.
La tension aux bornes de chaque enroulement d'excita- tion de la machine d'aval à collecteur varie ( voir brevet allemand N 241:188 ) en fonotion du glissement suivant une courbe qui diffère, il est vrai, du di agramme de la tension aux bagues du moteur principal, mais qui peut néanmoins être établie de telle manière que l'écart maximum entre les deux tensions soit, dans toute l'étendue du domaine de réglage, bien inférieur à la tension d'excitation maximum de la ma- chine d'aval.
C'est pour cette raison qe,suîvant l'invention, la tension à fournir par l'excitatrice double pour alimenter l'enroulement d'excitation sera abaissée, en montant en série avec le circuit de l'induit de l'excitatrice double, la tension aux bagies du moteur primipal après l'avoir transformée le cas échéant d'une manière appropriée, de telle sorte que celle-oi fournisse une partie de la tension d'excitation de la machine d'aval.
Ce montage est montré à la Fig. 3, dans laquelle le courant d'excitation primaire est amené à l'exci- tatrice double à partir du collecteur d'un convertisseur.de fréquence par l'intermédiaire d'une résistance constante; le @
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circuit d'excitation primaire peut cependant aussi être excité au moyen de l'un des autres montages spécifiés ci- dessus.
1 est le réseau primaire, 2 la machine asynchrone,
3 sa machine d'aval à collecteur munie de l'enroulement con- pensateur 4 neutralisant le champ de l'induit et de l'enroule- ment d'excitation série 5. Dans certaines formes d'exécu- tion, ce dernier enroulement d'excitation peut aussi être sup- primé . 6 est l'enroulement d'excitation alimenté par l'exci- tatrice double 7-8.
9 est l'enroulement oompensateur de la machine 7, et 10 son enroulement série d'excitation, tandis que 11 est l'en- roulement d'excitation alimenté par le courant d'excitation primaire. 12 est l'enroulement compensateur de 1'excitatrice 8, et 13 l'enroulement d'excitation de celle-ci. L'enroule- ment 11 est raccordé, par l'intermédiaire d'une forte ré- sistance constante 16, au oolleoteur d'un convertisseur de fréquence 17 dont l'alimentation primaire est assurée par la tension du réseau par l'intermédiaire d'un transformateur 18. Le courant de ce circuit est par conséquent constant, même lorsque la résistance de l'enroulement 11 ohange par suite d'une variation de la fréquenoe de glissement du moteur prin- cipal.
Mais on peut toutefois donner à ce courant, en intensité et en phase, une valeur désirée qu elconque, par exemple en variant le rapport de transformation du transformateur 18.
Comme il a été expliqué précédemment, le courant de l'enrou- lement 6 est à peu près proportionnel à celui de l'enroule- ment 11, même lorsque la résistance induotive du premier varie fortement sous l'influence du glissement variable du no teur principal. En agissant sur le courant d'excitation primaire de la machine 7, on peut par oonséquent régler à volonté le courant de 1''enroulement 6, et, par suite, le glissement et la compensation de phase du moteur principal. Avec le glisse- @
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ment varie aussi la tension aux bornes de l'enroulement 6.
Lorsque le glissement est important et que cette tension est par suite très élevée, il est indispensable, tant que le transformateur 14, qui sera décrit plus loin, fait défaut, de dimensionner l'exoitatrioe double très largement pour pouvoir remplir les conditions indispensables à son bon fonctionne- ment qui ont été exposées plus haut. Mais les dimensions de l'excitatrice double peuvent être réduites considérablement si l'on intercale dans le circuit de son induit la tension aux bagues du moteur principal par l'intermédiaire du tram- formateur 14.
Même lorsque le transformateur 14 est à rap- port de transformation constant, le montage du dit transforma- teur et son rapport de transformation peuvent être choisis de telle façon que pour un glissement déterminé du moteur princi- pal, la tension secondaire du transformateur soit égale et de sens opposé à la tension d'excitation de l'enroulement 6, de telle sorte qu'à cette valeur du glissement la tension d'in- duit de la machine 8, qui est indispensable au maintien du courant de l'enroulement 6, devient presque nulle.
Si le glissement correspondant à cet état de choses est égal aux 5/6 environ du glissement maximum du moteur principal, la diffé- rence entre la tension d'excitation de l'enroulement 6 et la tension secondaire du transformateur 14 est, comme on le sait, dans toute l'étendue de réglage entre le glisse- ment maximum et le glissement zéro, beaucoup plus faible que la plus grande tension d'excitation pouvant se présenter dans l'enroulement 6 entre ces limites. Donc, toujours entre les mêmes limites, la tension maximum nécessaire à l'excita- trice 8 pour maintenir dans l'enroulement 6 le courant imposé par le courant d'excitation primaire de la machine 7, est également beaucoup plis faible que si le transformateur 14 n'existait pas.
Si, lorsque le glissement varie, on modifie le
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rapport de transformation du transformateur 14, la tension d'induit nécessaire de la machine 8 peut encore être abaissée davantage. Mais si le glissement change de signe sans que le montage soit modifié, la différence entre la tension d'excita- tion de l'enroulement 6 et la tension secondaire du transforma- teur 14 est plus grande que la tension de l'enroulement 6.
Lorsque le signe du glissement est variable, la présence du transformateur 14 dans le circuit n'a dès lors pas d'utilité à moins que, à chaque passage par la vitesse synchrone, l'on n'inverse le sens du bobinage de son enroulement primaire ou de son enroulement secondaire, de telle sorte que sa tension secondaire, qu'elle soit hypersynohrone ou hyposynohrone, soit de signe opposé à la tension d'excitation de l'enroule- ment 6. C'est pourquoi dans la Fig. 3, l'enroulement secon- daire du transformateur 14 est calculé pour le double de la tension nécessaire, et l'une des extrémités du circuit extérieur est connectée avec le milieu de l'enroulement, tandis que l'autre extrémité est reliée, suivant la position des interrupteurs 15a et 15b, à l'une ou l'autre des extré- mités de l'enroulement.
Le montage correspondant est possible aussi en faisant l'inversion sur l'enroulement primaire. L'in- terrup teur 15c permet de court-circuiter le transformateur,ce qui peut être avantageux dans le voisinage de la vitesse synchrone. Pour cette manoeuvre, il est utile d'ouvrir les interrupteurs 15a et 15b. Au lieu de oourt-oirouiter le secon- daire du transformateur, on peut aussi, dans le voisinage du synchronisme, couper son enroulement primaire d'avec lés bagnes de contact et le mettre en court-circuit. 19 est le moteur actionnant l'excitatrice double.
Les pales auxiliaires de la machine d'aval à collec- teur sont, comme on le sait, excités souvent par un courant proportionnel aux ampères-tours résultants qui existent dans les pales principaux de la machine d'aval. Pour une position de @
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phase donnée des ampères-tours sur les pôles principaux, le courant des p8les auxiliaires doit,, lorsque le glissement est négatif, avoir un sens opposé à celui qu'il a lorsque le glissement est positif. Si les ampères-tours de la machine secondaire sont, comme dans la Fig. 3, la resultante des am- pères-tours des enroulements 5 et 6, le courant des pales auxiliaires doit également contenir des composantes corres- pondantes.
Dans la Fig. 3, le oourant primaire du transfor- mateur 14 est proportionnel au courant de l'enroulement 6, et par suite de l'inversion au circuit secondaire du transforma- teur, lorsque le glissement est négatif, son sens par rap- port au courant de l'enroulement 6 est opposé à celui qu'il a aveo un glissement positif. Si l'inversion du transformateur 14 est effectuée non pas au secondaire, mais au primaire,ce qui vient d'être dit s'applique au courant primaire du trans- formateur qui circule avant l'interrupteur. Le courant pri- maire du transformateur 14 peut dès lors servir à l'excita- tion des pôles auxiliaires de la machine d'aval. Il n'est pas nécessaire d'inverser l'enroulement des pales auxiliaires au passage par le synchronisme .
Enfin, le courant primaire du transformateur 14 peut être augmenté d'une composante propor- tionnelle aux ampères-tours de l'enroulement d'excitation 5 de la machine d'aval, de telle sorte que le dit courant devient proportionnel aux ampères-tours totaux d'excitation de la machine d'aval à collecteur 3. Tel est le cas lorsque le transformateur 14 est muni d'un troisième enroulement parcouru par le courant d'induit du moteur principal.
Puisque, ab- straction faite des ampères-tours magnétisants, les ampères- tours de l'enroulement primaire du transformateur sont égaux et de signe opposé, la somme géométrique des ampères-tours des enroulements secondaire et tertiaire, le courant primaire du transformateur est, lui aussi, proportionnel aux ampères - tours résultants de la machine d'aval, si l'enroulement secon-
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daire et l'enroulement tertiaire du transformateur ont leurs nombres de spires dans le même rapport que les nombres de spires des enroulements 6 et 5 de la machine d'aval.
Si l'in- version du transformateur 14 a lieu du coté secondaire, il est indispensable d'inverser aussi le sens du courant de l'enrou- lement tertiaire dès que le signe du glissement change. Comme le courant du moteur principal est généralement très élevé, il est plus facile de l'inverser en ne disant pas passer le courait de l'induit directement dans l'enroulement tertiaire, mais seu- lement après l'avoir préalablement transformé, à l'aide d'un transformateur spécial, en un courant d'intensité moindre,
Au lieu d'amener le courant d'induit à un troi- sième enroulement du transformateur 14, on peut enfin le super- poser dais l'enroulement secondaire de ce dernier, au cou- rant de l'enroulement 6 de la machine d'aval.
On obtient ainsi le montage de la Fig. 4, dans laquelle, pour plus de simpli- cité, on n'a pas représenté l'excitatrice double, mais seule- ment la partie extérieure du circuit de son induit. Les dési- gnations sont les mêmes que dans la Fig. 3. 22 est le trans- formateur qui abaisse l'intensité du courant d'induit du mo- teur principal. Son enroulement secondaire est à phases ouver- tes avec une extrémité reliée au centre de l'enroulement secondaire du transformateur 14, et l'autre extrémité reliée à la borne commune des interrupteurs 15a et 15b. L'intensité du courant de l'enroulement 6 est déterminée par les excita- trices.
Le courant secondaire du transformateur 22 se ferme dès lors, suivant la position des interrupteurs, par l'un ou l'autre des interrupteurs 15a et 15b. Dans l'une des moitiés de l'enroulement secondaire du transformateur 14 vient par oon- séquent se superposer au oourant de l'enroulement 6 un courant qui, lorsque le transformateur 22 est convenablement dimensionné est au courant du dit enroulement 6 dans le même rapport que les ampères-tours des enroulements 5 et 6 respectivement.. Le
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courant primaire du transformateur 14 est par conséquent pro- portionnel aux ampères-tours résultants de la machine d'aval 3.
Lorsque le glissement change de signe, le courant, par suite de la manoeuvre des interrupteurs 15a et 15b, change de di- rection par rapport aux ampères-tours résultants de la ma- chine 3. il peut donc exciter, sans manoeuvres de couplage .supplémentaire, les pâles auxiliaires de la machine d'aval par l'intermédiaire de l'enroulement 20. Dans le voisinage du synchronisme, on peut couper l'excitation des pôles auxi- liaires en ouvrant l'interrupteur 21 et supprimer ainsi l'ac- tion du transformateur 14. Il est utile de oourt-cirouiter en même temps son enroulement primaire ou son enroulement secondaire.
Le fonctionnement des interrupteurs 15 et 21 peut être assuré automatiquement, 'par exemple a l'aide d'un @@ teur asynchrone raccordé aux bagues du moteur principal de telle façon que son couple-moteur change de sens avec .Le signe du glissement du moteur principal. Si la manoeuvre des inter- rupteurs ne doit se l'aire que pour un glissement supérieur à, , une valeur donnée, le couple du moteur ne doit atteindre que pour ce glissement la valeur nécessaire à la manoeuvre de l'in- terrupteur. Puisque dans la Fig. 3, le courant d'excitation pri- maire de l'enroulement 11 est proportionnel au courant de l'enroulement 6, ce courant d'excitation primaire peut égale- nient s'utiliser directement ou indirectement à l'ex- citation des pôles auxiliaires.
Pour obtenir une commutation favorable, on peut aussi exciter les pales auxiliaires de la machine d'aval par un courant proportionnel à la tension d'excitation de la dite machine d'aval. A cet effet, l'enroulement d'excitation des pôles auxiliaires peut être raccordé, à travers une résistance constante, aux bornes de l'enroulement d'excitation 6 (Fig.3) de la machine d'aval, de manière qu'il se trouve en dérivation /
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sur le circuit d'excitation de la maohine d'aval. Comme sou- vent le courant de l'enroulement d'excitation des ôles au- xiliaires n'a pas une valeur négligeable, il faut veiller en même temps à ce que, du fait du raccordement de cet enrou- lement, le courant d'excitation de l'enroulement 6 ne s'é- carte pas de la valeur imposée par l'excitatrice double.
Ce risque est évité si l'enroulement d'excitation des pôles auxi- liaires est branché à celles des bornes de l'enroulement d'exci- tation 6, qui sont reliées à l'induit de l'excitatrice 8 (Fig.3) c'est-à-dire si le dit enroulement d'excitation des pôles auxiliaires est raccordé aux conducteurs reliant entre eux les enroulements 6 et 12. Le courant de l'enroulement 6 doit effectivement, comme on s'en rappela, être proportion- nel au courant d'excitation primaire de l'enroulement 11, le- quel est lui-même tout au moins approximativement propor- tionnel au courant de l'enroulement -10.
Le fait de dériver un courant d'intensité quelconque entre l'enroulement 6 et l'enroulement 12 ne changeant pas le rapport entre' les courants des enroulements 6 et 10, on peut des lors prélever en ce point un courant d'une valeur quelconque pour l'alimentation des pales auxiliaires, sans que le courant de l'enroulement 6 s'en trouve modifié. Etant donné qpe, dans l'exemple re- présenté à la Fig. 3, la tension aux bornes de l'enroulement 13 est très faible, la tension aux conducteurs de connexion 6-12 est, lorsque l'interrupteur 15o est fermé, approxima- tivement égale à la tension de l'enroulement 6 . Dans un circuit de résistance constante branché sur la connexion 6-12 circule par conséquent un courant proportionnel à la tension de l'enroulement d'excitation 6.
Si, au contraire, l'inter- rupteur 15a ou 15b étant fermé, on ouvre l'interrupteur 15c, la tension de l'enroulement 6 diffère de celle régnant aux con- nexions 6-12, de la tension secondaire du transformateur 14,
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de sorte que le courant du circuit d'excitation des pôles auxiliaires à résistance constante qui est raccordé au con- ducteur 6-12, cesse également d'être proportionnel à la tension d'excitation de la machine d'aval; mais ce courant est proportionnel à la différence entre la tension d'excitation de l'enroulement 6 et la tension secondaire du transforma- teur 14.
Pour supprimer l'influence de Ia tension secondaire du transformateur 14 sur le courant du circuit d'excitation des pôles auxiliaires de la machine d'aval, qui est raccordé à la connexion 6-12, il suffit de branoher le transforma- teur 14 non pas, comme l'indique le dessin, entre les enroule- ments 6 et 10, mais entre les points de raccordement du cir- cuit d'excitation des pôles auxiliaires et l'enroulement 12.
Alors la tension aux bornes du circuit d'excitation des p8- les auxiliaires est à peu près égale à la tension de l'enrou- lement d'excitation 6, quelle que soit la tension secondaire du transformateur 14.
Dans certains cas, il peut être avantageux de faire passer le 'courant de l'induit du moteur principal dans un en- roulement d'excitation supplémentaire de l'excitatrice 7 (Fig.3). Les ampères-tours de l'enroulement 11 étant imposés par des causes extérieures, et le nombre des ampères-tours résultants de la machine 7 étant toujours faible, il est évi- dent que si un enroulement d'excitation supplémentaire produit dans la machine une composante supplémentaire d'ampères-tours proportionnelle au courant d'induit du moteur principal, les ampères-tours de l'enroulement série 10 doivent varier de la même quantité ;
le courant de l'enroulement 6 de la machine d'aval devient ainsi fonction du courant d'induit du moteur principal, de telle sorte que même sans l'adjonction d'un enroulement d'excitation série spécial à la machine d'aval,les
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