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"Dispositif appartenant aux régulateurs de tension pour maobi- nes à courant alternatif".
Dans les réseaux à courant alternatif auxquels sont reli- ées des machines de différente puissance et différents types munies de régulateurs automatiques de tension, on a générale- ment, jusqu'à présent, arrangé les régulateurs d'une telle ma- nière que seulement les régulateurs des plus grandes machines cherchent à tenir la tension constante, tandis que d'autres régulateurs agissant sur de petits alternateurs, ou sur des moteurs synchrones ou convertisseurs / Ci-dessous désignés comme des "machines secondaires"/ maintiennent une tension qui est d'une certaine façon dépendante de la charge, par exemple,
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de façon à maintenir constant le facteur de puissance/ cos # /.
Ce mode coopération a été choisi surtout à cause des caractéris- tiques des régulateurs généralement employés. Pour les machi- nes secondaires il offre l'avantage qu'elles ne courent le risque d'être surchargés, et pour leur propriétaire, s'il n'est pas aussi le propriétaire du réseau, le mode d'opération peut se présenter comme favorable sous certaines conditions qui dépendent d.es modalités de son arrangement avec le propriétaire du réseau. Pour le réseau même ledit mode d'opération est cependant défavorable sous toutes les conditions. Même dans le régime normal il est désirable que toutes les machines re- liées au réseau qui peuvent contribuer, sans réel inconvénient, à tenir la tension constante, le fassent aussi.
Les inconvé- nients du mode d'opération décrit se présentent cependant sur- tout à l'occasion des court-circuits locaux, quand toutes les machines secondaires onntribuent à baisser la tension au lieu de la relever, comme il serait désirable.
Si les machines secondaires sont munies de régulateurs de tension d'un type qui possède la faculté de maintenir leur tension constante sous toutes conditions / entre limites raisonnables/, il peut cependant subsister un inconvénient d'exploiter jusqu'à l'extrême ce caractère du régulateur, car il pourrait en résulter une surcharge des maohines. Aussi des conditions de tarif ou autres d'un caractère ci-dessus indi- qué peuvent rendre désirable un réglage d'après d'autres prin- cipes.
Indépendamment des principes de réglage appliqués dans le régime norma/il est cependant toujours désirable que les machines secondaires aient la possibilité, à l'occasion d'un court-circuit, d'introduire dans les réseaux la plus grande quantité possible de puissance réactive dans les secondes ori- tiques-qui s'écoulent avant que le court-circuit est soit dis-
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paru, soit neutralisé par La mise hors circuit de la section défectueuse du réseau. La présente invention se réfère à un dispositif qui rend cette action possible, en même temps qu'il empêche le régulateur de surcharger la machine pendant de plus longues périodes.
Ceci se fait par une coopération, avec l'organe du régulateur sensible à la tension d'un dispo- sitif qui, sous l'ac tion d'un compteur intégrant la puissance réactive sortant de la machine / éventuellement d'une sine entière/, ou entrant dans la machine, modifie la tension à maintenir en dépendance de l'intégrale du temps de la déviation de la puissance réactive d'une valeur limite.
Par "la tension à maintenir" on entend la valeur de tension pour laquelle l'or- gane du régulateur sensible à la tension est ajusté, et qu'il tend à maintenir constante sous toutes les conditions. la va- leur limite de la puissance réactive , dès laquelle la trans- @ position du régulateur pour une autre valeur de tension com- mence, peut, suivant les exigences en ce qui concerne la ma- chine secondaire, être soit fixée une fois pour toutes, soit dépendre d'autres quantités, par exemple de la puissance acti- ve absorbée ou fournie par la machine. Le premier cas implique une telle transposition du régulateur que la machine, dans cer- taines longues périodes, est en effet réglée pour fournir une puissance réaotive moyenne constante, tandis que le réglage en chaque instant se fait toujours à tension constante.
Dans le dernier cas la machine peut, pendant de longues périodes être réglée suivant une constante Q + bP, ou Q, est la puissance ré- active, P la puissance active et b un coefficient, ou bien à courant total oonstant. Tant que la puissance réactive se tient sous la valeur limite, de même que pendant une certaine courte période après le passage de cette limite, la machine est tou- jours réglée à tension constante.
Trois modes d'exécution de l'invention opérant dans les
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trois manières décrites, sont représentés d'une façon sché- matique dans les figures 1, 2 et 3 du dessin annexé, tandis que la figure 4 représente une modification de la figure 3.
Figure 1 représente le diagramme complet, comprenant une machine synchrone l à courant alternatif/ génératrice ou moteur/, et une excitatrice 2 ayant une résistance 3 dans son circuit excitateur, laquelle résistance est court-circuitée d'une façon intermittente par le régulateur 4. l'organe du régulateur sen- sible à la tension de courant alternatif consiste en un enrou- lement 5 qui est relié en série avec une résistance 6 variable, un transformateur de tension 7 inséré entre les bornes de la machine 1.
La résistance 6 est normalement en circuit, mais elle peut être mise plus ou moins bors circuit au moyen d'un engrenage 8 mis en mouvement par un disque à induction 9 qui est actionné par deux électro-aimants 10 et 11. L'un,10,de ces électro-aimants est relié au marne transformateur de tension
7 que l'organe 5 du régulateur, c'est-à-dire qu'il est aotion- né par la tension de la machine. Il est muni d'un enroulement auxiliaire court-oircuité. L'autre électro-aimant 11 est tra- versé par un courant proportionnel au courant de la machine, étant relié à un transformateur d'intensité 12. L'électro- aimant 11 et l'enroulement court-circuité de l'électro-aimant
10 sont situés aux cotés opposés du noyau de l'électro-aimant 10.
Le champ principal de 1'électro-aimant 10 sera déphasé de 90 par rapport à la tension entre deux phases de la machi- ne, et les courants de Fouoault engendrés dans le disque 9 par ce champ principal seront déphasés encore de 90 par rap- port au champ. Le champ dans 1'électro-aimant 11 est, dans le dispositif représenté, en phase avec le courant dans la troi- sième phase, c'est-à-dire aveo le champ dans 10 si le courant de la machina est en phase avec.la tension. Quand la Charge
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de la machine est purement active, aucun des électro-aimants 10 et 11 ne donne donc un couple avec les courants de Fouoault engendrés d.ans le disque par l'autre électro-aimant.
D'autre part, quand il y a une charge réactive, c'est-à-dire un dé- phasage entre courant et tension, un tel couple se produit, lequel équilibre, pour une certaine direction et valeur de la puissance réactive, exactement le couple produit par l'enrou- lement auxiliaire oourt-oirouité. Dès que cette valeur de la réactive puissance/est dé-asée, le disque commence donc à tourner à partir d'une position initiale déterminée par une bu- tée sur la résistance 6 et à mettre plus ou moins cette résis- tance hors circuit, de façon que le régulateur est ajusté pour une tension inférieure.
Comme ladite mise horscircuit de la résistance prend un certain temps, le régulateur tâche toujours, à l'occasion d'une surcharge réactive au-delà, de la limite fixée, qui passe rapidement, par exemple un court-circuit passager à distance de la machine, de maintenir la tension dans la mesure de la puissance des machines, mais quand une telle charge dure plus longtemps, la tension de la machine est réduite de façon à maintenir la puissance réactive près de la limite précitée.
Dans les figures 2, 3 et 4 les machines sont omises, étant supposées analogues à celle de la figure 1. Dans les figures 2 et 3 , le régulateur 4 et sa résistance de série 6 ainsi que l'engrenage 8 et le disque à induction 9 sont aussi arrangés d'une façon analogue. Dans la figure 2, le disque 9 est influencé par trois électro-aimants 13,14,15. l'un d'eux 13, est soumis à la tension de la machine et n'a pas dtenrou- lement auxiliaire. L'autre 14,disposé près du premier, est tra- versé par un courant dérivé du courant de la machine au moyen d'une impédance réglable 16 d'une valeur de phase appropriée, de façon à produire égalité de phase entre les champs des
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deux électro-aimants pour un oertain facteur de puissance.
Pour ce facteur, chacun des électro-aimants ne produit donc aucun produits couple avec les courants de Foucault/par l'autre. le troisième électro-aimant 15 est situé à distance des deux pre- miers et est relié à la tension de la machine à travers une ré- sistance réglable 17 et muni d'un enroulement auxiliaire de façon à produire un couple contraire à peu près constant en soi, mais réglable à la main. Il peut être remplacé par un ressort ou un organe similaire. Il représente une certaine valeur fondamentale de la puissance réactive, de façon que la puissance déterminée par ce dispositif représente, en effet, le total d'une puissance réactive constante et une autre propor- tionnelle à la puissance active /Q+bP/.
Dans la figure 3, le disque 9 est influencé par deux électro-aimants dont l'un 18 est muni d'un enroulement auxili- aire et relié à la tension, tandis que l'autre 19, également muni d'un enroulement auxiliaire, est traversé par le courant. les deux électro-aimants sont situés à distance l'un de l'autre de façon à ne pas coopérer électriquement, et les enroulements auxiliaires sont situés aux eûtes opposés, suivant la péri- phéie, de façon à se oontrarier mécaniquement. le résultat sera que l'appareil, quand la tension est à peu près constante, tient aussi le courant constant, c'est-à-dire que la machine est toujours en pleine charge au point de vue électrique, ce qui peut être désirable sous oertaines conditions.
Dans la figure 4, l'organe pour l'ajustage de tension consiste en différentes prises 21 de l'enroulement de 1'électro- aimant 18 relié à la tension de la machine, cet enroulement ser- vant aussi comme transformateur de tension intermédiaire à rapport réglable. Cet arrangement est plus exact que celui représenté dans la figure 3, puisque le champ de l'électro- ¯¯ aimant 18 sera constat même quand la tension-de-la machine
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varie. Des résistanoes 22 sont intercalées en série avec les prises pour empêcher le court-circuit en ohangeant de prise.
Un condensateur 23 fournit le courant d'aimantation du trans- formateur. Du reste ce dispositif ressemble à celui de la fi- gure 3, mais la modification y apportée peut également être ap- pliquée dans les figures 1 et 2.
D'autres modifications dans le mode d'ajustage de la ten- sion peuvent être les suivantes : L'enroulement mobile 20 du ré- gulateur peut être muni d'une résistance réglable en parallèle.
Un ressort agissant contre la force électro-magnétique du ré- gulateur peut être mis sous tension variable au moyen du dis- que à introduction. La dernière peut être remplacée par un intégrateur de type quelconque, par exemple de type thermique.
REVENDICATIONS.
I. l'invention se réfère à un dispositif de régulateurs de tension de machines à courant alternatif, Caractérisé en ce que l'organe du régulateur sensible à la tension coopère avec un dispositif qui, sous l'influence d'un compteur intégrant de la puissance réactive commandée par le régulateur, modifie la tension à maintenir constante en dépendance de l'intégrale du temps de la déviation de la puissance réactive par rapport une valeur limite.
2. Dispositif d'après 1, caractérisé en ce que la valeur limite de la puissance réactive dépend, entièrement ou en partie de la puissance active.
3. Dispositif d'après 1, caractérisé en ce qu'une résis- tance influencée par le compteur intégrant est reliée en série avec l'organe du régulateur sensitif à la tel sion.
4. Dispositif d'après 1, caractérisé en ce qu'un transfor- mateur à rapport réglable est interposé entre la tension de la maohine et le régulateur, ledit rapport étant influencé par le compteur intégrant.
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