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"DISPOSITIF POUR EMPECHER LE DECROCHAGE DES ALTERMATEURS"
Pour maintenir la vitesse d'alterna.teurs alimentant un même réseau, mais installés en des endroits éloignes l'un de l'autre, par exemple dans des centrales différentes, il est connu de comparer la fréquence de machines auxiliaires accouplées avec les alternateurs dans un moteur à double ali- mentation utilisé comme organe d'accouplement.
Comme moteur à double alimentation, on utilise par exemple un synchronoscope dont le rotor est alimenté nar la fréquence de l'une des ma- chines auxiliaires, tandis que le stator est alimenté par la fréquence de l'autre machine auxiliaire, le rotor et la sta-
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tor étant alimentés en courant polyphasé, ou bien l'un des deux en courant monoohasé seulement. Le rotor du synchronos- cope actionne un dispositif de contact qui agit sur un organe de réglage de la machine qui entraîne l'alternateur.
Or, lorsque dans des réseaux à courant alternatif il se produit des courts-circuits -pendant que l'interrupteur de mise en -oarallèle est fermé, il arrive fréquemment que des alternateursse décrochent. Il en résulte alors des courants de circulation de forte intensité qui provoquent des troubles de fonctionnement indésirables par déclenchement de relais suivis de l'ouverture d'interrupteurs automatiques. Ilest des lors nécessaire , lorsque de tels accidents se produisent,de ramener les génératrices le plus rapidement possible à leur vitesse normale.
L'emploi du dispositif connu présente l'inconvénient de nécessiter des fils de liaison spéciaux entre les moteurs auxiliaires fournissant les fréquences de comparaison, ce qui rend l'installation compliquée et coûteuse.
Il est connu qu'il existe, dans un réseau alimenté par deux génératrices ayant respectivement les fréquences wl et w 2 , deux fréquences dont l'une est wx est écale à
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dernière est la fréquence de battement, tandisque la pre- mière wx peut être utilisée comme fréquence de comparaison pour la synchronisation des génératrices.
Le principe de l'invention consiste en ce que, sur un réseau à courant alternatif, l'interrupteur de mise en pa- rallèle étant fermé, le dispositif de synchronisation reste en permanence en circuit et est construit de telle manière
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qu'il est amené à réagir car la fréquence qui s'établit au réseau par suite du décrochage d'une @énératrice, d'une part, et par la fréquence d'une des génératrices alimentant le ré- seau, d'autre part, de manière éviter un décrochage des gé- nératrices et les inconvénients qu'il entraîne ,
de même que l'ouverture de l'interrupteur de mise en parallèle et la re- mise consécutive au synchronisme des machines intéressées.
Le même résultat peut aussi s'atteindre en employant pour le réglage du moteur de commande de la génératrice, aux lieu et place de 1'organe de contact réagissant sur des écarts de fréquence, un relais wattmétrique vissant suivant le sens de l'énergie et qui règle la position de l'organede réglage du. moteur de commande en fonction -Il flux d'énergie qui nasse entre le réseau et la génératrice auxiliaire.
Au dessin annexé sont représentés schématiquement deux exemples d'exécution de l'objet de l'invention.
La Fig. 1.explique l'emploi d'un organe de contact réagissant à des écarts de fréquence, tandis que la. Fig. 2 montre l'emploi d'un organe directionnel réagissant en fonction de la puissance.
Dans l'exemple représenté à. la Fig. 1, la génératrice 1 actionnée par la turbine 2 est, branchée sur le réseau 12.
Sur l'arbre de la. génératrice est montée une netite génératrice auxiliaire 3 dont la fréquence est prooortionnelle à la, vi- tesse de la. génératrice principale 1. La tension de la généra- trice auxiliaire 3 est amenée na.r l'intermédiaire des bagues 7 au rotor 6, et la tension du réseau est amenée par l'intermé- diaire d'un transformateur de tension 4 au stator 5 d'un mo - teur asynchrone qui sert d'organe de réglage nour la vitesse de la turbine 2. Sur l'arbre du rotor du moteur asynchrone
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est fixé un bras de contact 9 qui peut osciller entre les con- tacts 10, 11 et est normalement maintenu dans sa, position neutre par les ressorts 8.
Tant que la vitesse de la génératrice correspond à la fréquence du réseau, le couple moteur du moteur asynchrone, et, par suite, le moment de rotation de l'organe de contact est nul. Suivant que la génératrice tourne trop vite ou trop len- tement, il se produit par contre un couple moteur agissant dans un sens ou dans l'autre. Ces couples moteurs de sens va- riable sont utilisés pour le réglage de la vitesse de la tur- bine. On obtient ainsi le résultat que la génératrice, si elle est tombée hors de phase , est remise 'automatiquement en syn- chronisme sans qu'il se produise de déclenchement d'un dis- joncteur quelconque, de sorte que la marche continue sans in- terruption.
Il est utile de verrouiller l'interrupteur princi- pal dans sa position de fermeture, aussitôt la synchronisation et la mise en parallèle effectuées une première fois.
La génératrice auxiliaire a besoin d'une excitation.
Celle-ci peut être empruntée à l'excitation de la génératrice principale. Afin que les variations de la tension de l'exci- ta;tion restent sans effet, la génératrice auxiliaire peut être construite telle que son fer soit fortement saturé. En employant une génératrice auxiliaire dont les pôles sont constitués pas des aimants -permanents , le circuit d'excitation peut être com- plètement supprimé.
La génératrice auxiliaire doit être accouplée des- modromiquement avec la génératrice principale afin que la po- sition relative des phases ne puisse pas changer. A cet effet, il est préférable d'employer une commande par engrenages. Le rapport' de multiplication de l'engrenage de commande peut être
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choisi en concordance avec la vitesse normale de la génératrice, de telle sorte que la même génératrice auxiliaire puisse ser- vir,quelle que soit la vitesse.
Lorsque le facteur de puissance de la génératrice change, le décalage de la. roue polaire change également et avec lui, la position neutre de l'organe de contact. Afin d'empêcher dams ce cas un réglage intempestif, les contacts 10, 11 doi- vent être écartés suffisamment loin l'un de l'autre pour qu'un réglage ne se produise que lorsque la génératrice tombe effec- tivement hors de phase, c'est-à-dire lorsque l'organe de con- tact ferait des tours complets s'il n'en était pas empéché par le bras 9 qui vient heurter les contacts 10,11. Il serait encore possible d'éviter le réglage indésirable en déplaçant les dits contacts en concordance avec le facteur de @@issance de la génératrice.
Un tel dispositif exige pour la génératrice auxi - liaire une excitation spéciale par courant continu. Cette excitation à courant continu est évitée dans le dis-oositif suivant la Fig. 2. Dans cette forme d'exécution, la généra- trice 1, raccordée au réseau 12, est de nouveau actionnée nar la turbine 2. Sur l'arbre de la génératrice est calé le moteur auxiliaire 3, dont l'enroulement du stator est désigné nar 14.
Le sta.tor est a,limenté par l'intermédiaire du transformateur de tension 4. Par 16 est désigné un régulateur de naissance qui est préférablement du type à secteurs de contact, roulants, et qui influence le moteur auxiliaire 17 actionna.nt l'organe de réglage 18 de la turbine 2. Le régulateur de puissance est maintenu dans sa position neutre, par exemple au moyen d'un res- sort. Le rotor de la génératrice auxiliaire est préfablement construit comme induit à cage d'écureuil, afin d'éviter des ba- gues de contact.
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Tant que la vitesse de la génératrice correspond à la fréquence du réseau, il ne se produit entre la génératrice auxiliaire et le réseau aucun écoulement d'énergie et par con- séquent aucun échange de puissance et le régulateur de nuissan- ce n'est par conséquent pas influencé. Par contre, si la mar- che de la génératrice 1 devient hypersynchrone ou hyposynchro- ne, il passera de l'énergie de la génératrice auxiliaire 3 et 14 au transformateur de tension 4, ou en sens inverse. Le ré- gulateur de puissance réagit alors et influence, suivant le sens de l'écoulement de l'énergie, le moteur auxiliaire 17 qui règle, suivant son sens de rotation respectif, la position de l'organe régulateur 18 de la turbine.
Dès que. la vitesse de la génératrice est réajustée à la fréquence du réseau, l'échange d'énergie entre là génératrice auxiliaire et le réseau 12 ces- se et le régulateur de puissance reprend sa position neutre.
Pour augmenter la sensibilité du dispositif de ré- glage, il est utile que la génératrice auxiliaire n'ait que de faibles pertes à vide, mais par contre qu'elle puisse donner la plus grande puissance possible à une fréquence de glissement donnée.
Le dispositif suivant l'invention peut être utilisé tel quel à la synchronisation et à la mise en parallèle auto- matiques de génératrices.