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PERFECTIONNEMENTS AUX REGUIATEURS ELECTRIQUES. NOTAMMENT AUX REGULATEURS DU @ TYPE
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La présente invention vise des perfectionnements aux régulateurs électriques, notamment aux régulateurs du type rhécstatique munis de moyens de réglage auxiliaire à réponse rapide.
Elle concerne plus particulièrement un die positif de réglage rhéstotatique comportant des moyens de réponse auxiliaire rapides combinée avec un dispositif "anti-pompage" à action uniforme*
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avan- tages de l'invention en se référant à la description suivante et au dessin qui 1'accompagne, donné simplement à titre d'exemple non limitatif, et qui représen- te un schéma des connexions d'un équipement de réglage conforme à l'invention-
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Dans cet équipement, l'invention est appliquée au réglage de la tension d'un circuit triphasé 1 alimenté par un alternateur triphasé 2;
celui- ci comprend un induit 3 relié au circuit 1, et un enroulement inducteur 4 ali- menté par l'induit 5 d'une excitatrice 6 à excitation shunt, dont l'enroulement inducteur shunt 7 est monté en série avec une résistance de réglage fixe 8 et un rhéostat réglable 9,, La résistance 9 peut être variée par un bras mobile 10 qui coulisse sur elle, et qui se trouve en contact avec une barre conductrice 11 le bras 10 est supporté par un écrou 12 qui est vissé sur une tige filetée 13 prolongeant l'arbre d'un petit acteur électrique réversible 14.
L'inversion du sesn de marche de ce moteur est assurée par une
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alimentation sélective de ses euroulements inducteurs 15 et 15' bobinés en op- position, au moyen de deux contacteurs 16 et 17 Lorsqu'ils sont excités, ces contacteurs tonnent un circuit allant d'un circuit d'alimentation 20 à travers
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l'un Qu'autre des EnroulEments inducteurs et l'induit en série* Les contac- tours 16 et 17 ont leurs circuits d'alimentation fermés par l'intermédiaire de deux interrupteurs fin de course ou limiteurs 21 et 22 respectivement, qui sont actionnés par une saillie 23 sur l'écrou 12;
grâce à ce montage leurs circuits sont ouverts lorsque l'écrou 12 atteint l'une ou l'autre des limites extrêmes de sa course* Etant donné que le petit moteur de commande 14 possède une iner-
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tie très élevée et qu'il y a toujours plus ou moine de frottemmt dans les rhéostats à oanmande par servomoteur du type envisagé, de tels dispositifs sont à réponse relantivement lente, et, en conséquence, on a trouvé désirable de prévoir des moyens supplémentaires pour produire des variations rapides dans la valeur de la résistance de réglage dans le circuit inducteur de l'exci-
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tattice. Ji cet effet, on a prévu des contacteurs 18 et 19 pouvant court-ciroui- ter respectivement les résistances 9 et 8.
Le contacteur 19 est agencé pour court-circuiter la résistance 8 lorsqu'il est excité, tandis que le contacteur 18 court-ci rcuibe 1<-résistance 9 lorsqu'il est désexcité* Pour commander les contacteurs 16 à 19 inclusivement, on a prévu un contrûleur comprenant des contacts R4, 25, 36 et 37 qui sont montés sur une pièce mobile 30 au moyen de pièces de support 20, 29w 39 et 40.
Les pièces 28 et 29 sont élastiques et les contacts sont agencés de façon qu'en cas de déplacement de la pièce 30 dans l'un ou l'autre sens,
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l'un des contacts 24 ou 25 engage un contact tournant à canes 26 avant que
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l'un ou l'autre des contacta 36 ou 37 vienne engager un autra contact rotatif 38 Ces contacts sont aussi tous isolés l'un de l'autre pa= la matière isolan- te représentée sur la pièce 30 Cette dernière est montée sur un bras 31 qui est relié à un dispositif influencé par des variations dans la tension du cir-
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cuit 1;
on peut à cet effet faire appel à un dispositif approprié quelcoaque la dispositif représenté étant un moteur de couple triphasé 32 dont les aprou-
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lamgnts sont connectés aux trois conducteurs du circuit 1 par l'intermédiaire de résistances de limitation d'intensité dont trois désignées par 33 sont fixes et dont trois autres désignées par 34 sont réglables; un levier de commande
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unique 35 est prévu pour régler simultanément les résistenaas 34- Les connexions du moteur de couple et le régisse des résistances sont tels qu'à la tension nozsnale9 aucun des contacts portés par la pièce 30 ne Be trouve en engagement avec les contacta rotatifs coopérants;
si la ten- sion du circuit 1 13' élève au-dessus de la valeur normale, il se produit un couple déséquilibré dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, qui dé- place la pièce 30 vers le bas et détermine les contact 25 et 37 à se déplacer vers laurs contacts respectifs coopérants! inversement si la tension du cir- cuit 1 tombe au-dessous de la valeur normale, il se produit un couple déséqui- libré en sens contraire qui détermine les contacts 24 et 35 à se déplacer vers le haut dans la direction de leurs contacts coopérants 26 et 38 respectivement
Un arbre 41, sur lequel sont fixés les contacts rotatifs 26 et 38, est mis en rotation à une vitesse uniforme par des moyens appropriés quel-
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conques,
par exemple un petit moteur synchrone 42 monophasé et à auto-dénar- rage du type couramment utilisé dans les horloges électriques' Ce moteur peut être al@menté par une source convenable quelconque, et dans 1'exemple choisi, il est alimenté par une des phases du circuit 1, par l'intermédiaire d'un
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transformateur abaisseur ou réducteur 43' Pour amortir le Ir..:JUve:1ent du bras 31 on a pré-ru un dispositif retardateur approprié tel que le dispositif 44;
ce dernier est l'équivalent d'un "dash-pot" ordinaire et comprend une palette se déplaçait dans un liquide épais et visqueux, par exemple de l'huile lourde-
Bien que l'invention ait été représentée dans son application au réglage da la tension d'un circuit triphasé, on comprend que cet exemple n'est aucunement limitatif et que des moyens peuvent être prévus pour déplacer le
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bras 31 vars le haut et vers le bas sous l'effet de variations par rapport à la normale, de l'une quelconque d'un certes nombre de grandeurs électriques devant être réglées*
Il n'est pas nécessaire de prévoir une excitatrice, et d'autre part les résistances de réglage peuvent êtrereliées dans le circuit inducteur de la'machine électrique réglée, si on le désire,
bien qu'il soit généralement préférable de prévoir l'excitatrice, car, dans ce cas, le courant que doit supporter le régulateur est beaucoup plus petit que si aucune excitatrice n' est prévue*
Les circuits d'excitation pour les contacteurs 16 et 19 passent par : un côté du circuit 20, les interrupteurs fin de courte 21 ou 22 respec- tivement, le contacteur 16 ou 19 ,les contacte mobiles 25 ou 24 respective- ment, un contact de la came rotative 26, liambre 41, la pièce conductrice ro- tative 27 et l'autre côté du circuit 20. les circuits d'excitation pour les contacteurs 18 ou 19 passent par:
un coté du circuit 20, l'un de ces contac- teurs, les contacts 36 ou 37 respectivement, la pièce conductrice rotative 38, l'arbre 41, la pièce rotative conductrice 27 et enfin, l'autre côté du circuit 20-
Ceci posé, on peut se représenter came suit le fonctionnement de l'équipement régulateur qui vient d'être décrit :
La tension du circuit 1 étan normale, la pièce mobile 30 occupe la position moyenne, les contacteur 16 à 19 inclusivement sont désexcités, la résistance 8 est court-circuitée, et la résistance 9 possède une valeur appro- priée pour fournir l'excitation nécessaire pour produire la tension normale dans les conditions de circuit axistant à cet instant.
S'il arrive alors que les grandeurs de circuit à régler varient de manière à entraîner une élévation de la tension du circuit 1, le moteur de couple 32 intervient pour abaisser l'élément mobile 30, de façon à détermina.* Entre le contact rotatif 26, un an- gagemant qui est intermittent en ralson de la surface dentée de ce dernier* Cet engagement intermittent de ces deux:
contact a pour effet d'exciter le contac- tour 16, de manière que celui-ci complète un circuit allant au servo-moteur de commande du rhéostat, qui se met à tourna:- dans un sens tel que l'écran 12 se déplace vers la gauche, de façon à augmen@er la résistance du rhéostat et à réduire l'excitation du circuit inducteur de l'excitatrice 6 , et en conséque- ce l'excitation de l'alternateur 2
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En raison de l'engagement intermittent de ces contacts, le fonc- tionnement du moteur est intermittent, de manière à fournir un dispositif ef- ficace anti-pompage propre à empêcher un dépassement de courant du eervo-mo- teur, et en conséquence un dépassement de course du rhéestat D'autre part,
du fait que le contact 26 tourne il se produit, entre les surfaces du contact
26 et du contact 25, une action de frottement qui sert à maintenir les con- tacts propres, grâce à quoi une résistance minima est constamment offerte au passage du courant entre ces contacts
Bien qu'on ait représenté le contact 26 comme une came rotative, on comprend qu'on peut prévoir aussi des moyens équivalente pour produire un contact dont la surface d'établissement de contact se déplace périodiquement dans le trajet de course du contact 25 et qui se déplaça uniformément dans une direction transversale au moment du contact 25
Si la variation de fanai on sur le circuit1 est faible,
un pe- tit nombre d'engagements des contacts 25 et 26 sont suffisante pour modifier l'excitation de la machine 2 d'une quantité suffisante pour ramener la ten- sion à la valeur normale, Mais il est clair qu'avec un accroissement de la variation de tension du circuit 1, le couple produit par le moteur 32 augmente et en conséquence aussi la pression avec laquelle le contact 25 est pressé contre le contact 26.
En raison de l'élasticité de la pièce 28, il en résulte que le contact 25 demeure plus longtemps en engagement avec le contact 26, ce qui entraîne un accroissement de la durée moyenne de fermeture du circuit du mo- teur de commande, et en conséquence de la vitesse avec laquelle ce moteur mo- difie la résistance dans le circuit inducteur de l'excitatrice*
La mouvement vibratoire du contact 25, qui est produit par son engagement avec la came 26, est transmis par la liaison élastique 28 à la pièce mobile 30, et de là par l'intermédiaire de la pièce 40 au contact 37, ce qui détermine un mouvement vibratoire de ce dernier-
Si alors l'élévation de tension sur le circuit 1 est suffisam- ment grande,
la pièce 28 est fléchie avec une amplitude suffisante pour par- mettre au contact 37 de venir en engagement avec la pièce 38, ce qui a pour effet de fermer un circuit pour la bobina de commande du contact sur 19 ,aveo le résultat que le court-circuit établi autour de la résistance 8 est ouvert, cela provoque une insertion brusque d'une résistance relativement grande dans
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le circuit de l'inducteur 7 da l'excitatrice et a pour effet de réduire rapi- dement l'excitation de l'excitatrice, et en conséquence l'excitation de la machine 2;
mais du fait que le contact 37 prend un mouvement vibratoire, le fonctionnement du contacteur 18 est intermittent, ce qui fournit un dispositif anti-pompage efficace pour la partie à action rapide du régulateur*
Mais, si l'élévation de tension sur le circuit 1 est très grande, la force avec laquelle le moteur-couple 32 presse le contact 35 contre le con- tact à came 26 est si grande que tout le mouvement vbbratoire du contact 25 est absorbé dans son support élastique, avec le résultat que le contact 37 ne quitte pas sa pièce de contact 38, et en conséquence le contacteur 17 est axai. té de manière continue*
Lorsque la tension du circuit 1 revient à la valeur normale, l'élément 30 revient dans sa position médiane,
ce qui a pour effet de nouveau de court-circuiter la résistance 8 et d'arrêter le moteur de commande du rhéos- tat.
Si la rhéostat ne s'est pas déplacé suffisamment pour insérer une résistance suffisante pour compenser les variations de circuits entraînant l'accroissement de la tension, l'opération précédemment décrite se produit de nouveau, jusqu'à ce qu'une nouvelle valeur de la résistance du rhéostat soit suffisante pour fournir une tension normale* On voit ainsi que la vitesse de fonctionnement du régulateur dépend du degré de variation des conditions qui doivent être réglées
Si la tension du circuit 1 est réduite, le couple du moteur 32 est tel que le contact 24 vient engager le contact 26, avec le résultat que le moteur de commande du rhéostat tourne en sens opposé, par 1'excitation du contacteur 17,
de manière à réduire ainsi la résistance dans le circuit in- ducteur de l'excitatrice*
Lorsque la baisse de tension est suffisamment grande, le contact 36 engage le contact 38, de manière à exciter le contacteur 18, avec le résul- tat que toute la résistance 9 est court-circuitée, retirant brusquement une résistance relativement grande du circuit inducteur de l'excitatrice, ce qui produit un accroissement rapide de-l'excitation de l'excitatrice et, en consé- quence, de la machine 2
11 est bien entendu que les dispositions et les applications qui
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ont été indiques ci-dessus, à tître jJ,0axlimph, ne Sont nullement limitatives et qu'on peut aveu 40a"el" aans pour cela Boni!' 411 Cadre de l' 1nven1iicme