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NOUV'EAl1 PROCEDE DE 001,IPOUNDAùE DES ALTERNATEURS.
Il est connu de compenser la chute de tension des alternateurs entre la marche à vide et la marche en charge, au moyen de redresseurs, d'un type quel- conque, qui introduisent dans l'excitation de l'alternateur un terme sous la dé- pendance du courant débité par cet alternateur ; ces montages sont du type ampère- métrique, l'effet de oompoundage étant simplement proportionnel à l'intensité du courant alternatif débité par l'alternateur. Or, la chute de tension d'un alter- nateur dépend dans une très large mesure de la phase du courant par rapport à la tension aux bornes.
La présente invention a pour objet un nouveau procédé qui permet d'as- surer automatiquement le maintien approximatif de'la tension d'un alternateur , @
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quelles que soient l'intensité et la phase du courant,
Ce nouveau procédé est essentiellement caractérisé en ce qu'on fait agir sur l'alternateur, soit directement, soit indirectement par l'intermédiaire de l'excitatrice, une excitation additionnelle dépendant de la différence algé- brique de deux tensions redressées,
dont l'une est proportionnelle à la résultan- te d'une tension proportionnelle à celle aux bornes de l'alternateur et d'une tension fournie par un transformateur d'intensité shunté par une résistance de valeur telle que cette dernière tension soit déphasée en avant de # - #
2 par rapport à celle aux bornes de l'alternateur, # étant le déphasage du cou- rant débité par l'alternateur par rapport à sa tension, et dont l'autre est sim- plement proportionnelle à cette tension,
Pour expliquer le fonctionnement qui en résulte, on se reportera au diagramme simplifié de la fi.l.
0 A désigne la tension aux bornes de l'alternateur, 0 1 le courant débité, supposé déphasé de l'angle # par rapport à la tension, A B est un secteur proportionnel à l'intensité 0 I, formant avec 0 A un angle # - # et dont la grandeur dépend des caractéristiques de l'enroulement de l'alterna- teur* En négligeant l'influence de la saturation et en admettant qu'au point de vue de la chute de tension, l'alternateur se comporte comme une réactance, l'ex- citation de l'alternateur doit varier entre une valeur proportionnelle à 0 A , quand l'alternateur est à vide, et une valeur proportionnelle à 0 B, quand il est en charge.
Pour maintenir constante la tension aux bornes de l'alternateur, il faut lui fournir une excitation proportionnelle à 0 B. Conformément à l'inven- tion, ce résultat est obtenu en ajoutant à l'excitation normale, proportionnelle à 0 A, une excitation proportionnelle à A'B, différence algébrique entre OB et OA' égal à OA.
A cet effet, on réalise l'excitation additionnelle par la différence entre deux tensions redressées, l'une de ces tensions étant l'image de OB et l'autre l'image de OA', égal à OA. Cette dernière tension s'obtient directement en redressant simplement la tension aux bornes de l'alternateur. Quant à l'autre tension, imae de OB, elle résulte du redressement de la tension obtenue en com- posant deux tensions, l'une proportionnelle à OA, donnée par le secondaire d'un transformateur de tension, l'autre proportionnelle à AB, prise aux bornes d'un transformateur d'intensité alimentant une résistance de valeur telle que la ten-
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-sion à ses bornes soit déphasée en avant de )(. - CI' par rapport à
2 l'intensité du courant débité par l'alternateur.
Les tensions redressées peuvent être obtenues par tout moyen quel- conque de redressement, soit par des redresseurs proprement dits redresseurs secs, soupapes électrolytiques, redresseurs thermioniques, redresseurs mécaniques etc..., soit même par des commutatrices, groupes convertisseurs, etc...
Quant à la mise de l'excitation de l'alternateur sous la dépendance de ces tensions redressées, elle peut s'effectuer directement, en alimentant res- pectivement par chacune de ces deux tensions des enroulements d'excitation sup- plémentaires de l'alternateur, ou en les montant en opposition aux bornes d'un enroulement d'excitation supplémentaire unique.
Mais il sera souvent préférable d'agir indirectement en montant le ou les enroulements d'excitations supplémentaires sur l'excitatrice de l'alternateur de manière à réduire l'intensité du ou des courants à faire circuler dans ce ou ces enroulements. D'autres solutions indirectes équivalentes pourraient être aussi bien utilisées, par exemple comportant l'utilisation d'un groupe converti- sseur dont la vitesse serait rendue variable en fonction des deux tensions re- dressées et dont la génératrice fournirait la tension d'alimentation d'un enrou- lement d'excitation supplémentaire monté sur l'alternateur ou sur son excitatrice principale, cette excitatrice principale pouvant constituer elle-même la généra- trice entraînée par le moteur à vitesse variable,
La Fig.2 représente le schéma des connexions d'un exemple,
donné à titre non limitatif, de réalisation de l'excitation d'un alternateur conformément à l'invention.
Un alternateur 1, supposé triphasé, possède un enroulement induit 2 et un enroulement inducteur 3 ; ce dernier est alimenté par une excitatrice 12, dont l'excitation shunt ,13, peut être réglée par un rhéostat 15 (qui permet un réglage limité, par exemple pour compenser la chute de tension due à l'échauffe- ment des divers enroulements et pour modifier éventuellement la tension à main- tenir aux bornes de l'alternateur),
Sur le circuit de débit de l'alternateur est monté un transformateur d'intensité 4, aux borne$ secondaires duquel est branchée une résistance 6. Un transformateur de tension 5, à deux secondaires 7 et 8, est branché aux bornes de l'alternateur.
Le secondaire 7 est monté en série avec le secondaire du trans- formateur d'Intensité* Les deux extrémités de ce montage sont réunies aux som-
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-mets opposas d'un pont de redresseurs, par exemple de redresseurs secs, 9.
Le secondaire 8 du transformateur de tension est connecté de même au sommets opposés d'un pont de redresseurs 10. Une connexion 11 réunit deux sommets ho- mologues C et Ct des ponts de redresseurs. Enfin, les sommets homologues D et D' sont reliés aux bornes de l'enroulement d'excitation-supplémentaire 14, de l'excitatrice 12, dont l'excitation est partiellement assurée par l'enroule- ment dérivé 13 en série avec la résistance 15; l'effet amplificateur de cet enroulement 13 permet.de réduire à une valeur relativement faible la force ma- gnétomotrice à produire par l'enroulement supplémentaire 14.
Les résistances 16 et 17 représentées sur le schéma sont destinées, suivant un montage connu des ponts de redresseurs, à permettre la circulation du courant dans le circuit constitué par l'enroulement 14 monté aux bornes D et D'. Si l'alternateur alimente un circuit selfique, ou plus précisément si A'B s'ajoute à OA' (Fig.1) ,la résistance 16 est seule nécessaire, Si l'alternateur peut alimenter soit un circuit selfique, soit un circuit capaci- tif, les deux rosi stances 16 et 17 sont nécessaires. S'il alimente un circuit capacitif seulement, c'est-à-dire si A'B se retranche de OA+ la résistance 17 est seule nécessaire,