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"DISPOSITIF DE REGLAGE POUR MACHINES A VAPEUR A CONTRE-PRESSION PAR REGULATEURS DE VITESSE ET DE PRESSION COMBINES ET MOTEUR D'EQUILIBRAGE DE LA CHARGE"
L'on connaît des dispositifs de réglage pour machines à vapeur à contre-pression destinées à fournir de là vapeur détendue pour les besoins de la fabrication et accouplées électriquement ou mécaniquement à une autre source d'énergie quelconque. Ces dispositifs se caracté- risent par la combinaison d'un', régulateur de vitesse et d'un régulateur de pression, commandant la distribution par double relais et servo-moteur, avec interposition d'une soupape-verrou, influencée par la liaison d'accouplement
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de la machine avec l'autre source.
Par le moyen de ces dispositifs, lorsque la liai. sôn entre les deux sources est réalisée, la pression de la vapeur d'échappement de la machine à contre-pression est maintenue constante par le régulateur de pression et sa vi- tesse maintenue par l'autre source d'énergie, ou encore, lorsque la liaison entre les deux sources est interrompue, le régulateur de pression est mis automatiquement hors circuit par la soupape-verrou et la vitesse de la machine à contre-pression est réglée par son propre régulateur de vitesse.
L'inconvénient de ces dispositifs connus consiste dans le fait que, salon les conditions de fonctionnement, il peut y avoir échange de puissance entre la machine à contre-pression et l'autre source de puissance dans un sens ou dans l'autre, c'est-à-dire que la machine à contre- pression peut prendre de la puissance à l'autre source, ou, an contraire, que cette machine peut rendre de la puissance à l'autre source d'énergie.
Lors de l'accouplement électrique par courant al- ternatif, il existe des cas où il est exclu que la machine à contre-pression puisse rendre de l'énergie à l'autre source et où il n'est possible que de prendre à cette source de la puissance sous forme d'énergie électrique, afin de compenser les écarts entre les besoins de vapeur de chauffage pour la fabrication et la puissance à fournir par la machine à contre-pression.
Pour réaliser cette condition , la présente inven- tion prévoit l'interposition d'un moteur asynchrone relié mécaniquement à l'arbre de la machine à contre-pression, laquelle commande en outre un générateur du courant élec-
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trique ou une machine quelconque par liaison mécanique.
Le réglage est basé sur les considérations suivantes :
Lorsque la vitesse de la machine à contre-pression et par conséquent également la vitesse du moteur asynchrone correspondent à la périodicité du courant électrique venant de l'autre source d'énergie, par exemple du secteur, le moteur asynchrone ne prend pas de puissance à cette autre source, mais par contre dès que la vitesse du moteur asyn- chrone tombe au dessous de-celle correspondant à la fré- quence du courant venant de l'autre source, le moteur asynchrone prend de la puissance à cette dernière et la quantité de courant prise augmente lorsque la vitesse du moteur asynchrone diminue.
Pour que le moteur asynchrone ne puisse pas rendre ou renvoyer du courant vers l'autre source, il suffit que la vitesse de la machine, partant du moteur asynchrone, ne puisse jamais être supérieure à celle correspondant à la périodicité du courant venant de l'autre source. La puissance du moteur asynchrone est choisie de façon à suf- fire pour compenser l'écart maximum entre les besoins de vapeur de chauffage pour la fabrication et la puissance à fournir par la machine à contre'*pression.
Afin de répondre aux conditions de vitesse du moteur asynchrone, le réglage de l'admission de vapeur à la machine à contre-pression est réalisé, d'une part, par un régulateur de vitesse qui maintient à peu près constante la vitesse de la machine à des valeurs comprises entre celle correspondant à la fréquence du courant de l'autre source et une valeur très légèrement supérieure, de façon quelle moteur asynchrone ne puisse pas rendre de puissance à l'autre source.
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Cette marche avec régulateur de vitesse agissant-.. seul a lieu lorsque les besoins de vapeur de chauffage sont-, inférieurs à la quantité de vapeur correspondant à la puis- sance à fournir par la machine à contre-pression, le sur- plus de vapeur de chauffage nécessaire étant fourni direc- tement par les chaudières, au moyen d'un détendeur de vapeur, par exemple.
Dès que les besoins de vapeur de chauffage sont inférieurs à la quantité de vapeur fournie par la machine à contre-pression pour la puissance qui lui est demandée, la pression dans la conduite de chauffage augmente et c'est un régulateur de pression, excité par la pression de la vapeur de chauffage, qui entre en action; le régulateur de vitesse n'agit plus et la vitesse de la machine.,n'est plus maintenue par le régulateur de vitesse, mais par la fréquence du courant de l'autre source au moyen du moteur asynchrone avec le glissement correspondant à la puissance que le moteur asynchrone doit prendre de l'autre source pour rétablir l'équilibre entre vapeur de chauffage et puissance à fournir par la machine-à contre-pression.
L'invention est représentée, à titre d'exemple, par les Figures 1, 2 et 3.
La Figure 3 représente l'ensemble d'un groupe com- portant une machine à vapeur à contre-pression k action-- nant une génératrice de courant électrique 1, calée par exemple directement sur son arbre et qui fournit de la puissance et le moteur asynchrone m accouplé par exemple directement à l'arbre de la machine à vapeur.
La Figaro 1 est un schéma d'ensemble du dispositif de réglage de la machine à vapeur à contre-pression, dans lequel a représente le régulateur de vitesse agissant par
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un pointeau sur l'écoulement du fluide moteur du relais h, e, lequel agit sur le distributeur du servomoteur c. g représente la conduite de vapeur d'échappement de la machine à contre-pression, (donc la conduite de vapeur de chauffage) et la pression qui y règne agit, d'une part, sur le régulateur de pression d qui, à son tour, agit sur la pression du fluide moteur sur le relais h e, actionnant le distributeur du servomoteur c.
La pression de la vapeur de chauffage .d'antre part, agit par la tuyauterie h sur la soupape-verrou f., qui met hors cir- cuit le régulateur de pression d, lorsque la pression de la vapeur dans la conduite g est suffisamment élevée, de façon qu'à ce moment le régulateur de vitesse a soit seul en action.
La Figure 2 donne une coupe schématique du relais commandant le distributeur du servo-moteur c et qui est influencé, d'une part, par le régulateur de vitesse, qui agit sur l'ajutage k et d'autre part par les conduites i venant du régulateur de pression d.
Le fluide moteur pour ce réglage et agissant par le relais et le distributeur sur le servo-moteur c peut, par exemple, être l'huile de graissage circulant dans la machine à contre-pressions
Le fonctionnement du dispositif faisant l'objet de la présente invention est le suivant :
En supposant que la machine à contre-pression soit réglée par son régulateur de vitesse a, le régulateur de pression d étant isolé par la soupape-verrou f, la ma- chine fournit à la fabrication une certaine quantité de vapeur, inférieure, toutefois, à' la quantité nécessaire et le complément est fourni directement par la chaufferie
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au moyen d'un détendeur de vapeur.
A ce moment, la vitesse imprimée par la machine au moteur asynchrone m est égale ou très légèrement supé- rieure à celle correspondant au synchronisme du courant de l'autre source, par exemple, secteur et le moteur asyn" chrone m ne prend aucune puissance à cette source et n'en rend pas.
Si la quantité de vapeur demandée par la fabrica- tion diminue, la contre-pression à l'échappement de la machine augnente dans la conduite g ; la soupape-verrou f, excitée par le tuyau h, entre en fonction et met le régu- lateur de pression d en communication avec le relais e, qui agit sur la distribution du servo-moteur c, réglant lui même l'admission de vapeur à la machine à contre'* pression, en diminuant celle-ci jusqu'à ce que la pression dans la conduite g soit redevenue normale ;
alors la puissance que peut fournir la machine à vapeur est trop faible, la vitesse de la machine a tendance à diminuer, le moteur asynchrone commence à glisser par rapport au cou- rant venant de l'autre source et ce moteur absorbe de la puissance à l'autre source pour fournir vers la machine à contre-pression le complément de puissance nécessaire à rétablir l'équilibre.
Dès que la marche redevient normale, c'est-à-dire dès que la machine est à nouveau réglée par son régulateur de vitesse a, ce qui se produit quand l'appel de vapeur
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de fabrication atiomente, la soupape verrou f. met hors circuit le régulateur de pression d et la vitesse de la machine est maintenue constante par le régulateur de vitesse a, dont la course est limitée par l'ajutage for-
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mant pointeau k. Pendant ce fonctionnement, c'est le piston h du relais qui commande le distributeur du servo- moteur c.