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1t-D1d);!O$:tt1t de réglage pour Snéife.l1.t. êleotiques à Que '11.nn. -
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on ait que la p.n1,sance d*une roue éolienne$ avec toute vitesse du vent,* but à son J;rn-lo"qu. 1- Vitesse périphéI'1que ( \d dea et).'1'ld.t'. do ,es Ail.. ët trouve dans un rapport 1 Q avez pr4otelon -Ci-) avere la vitesse ( v) du OOU1'liUlt, la valèur 4e ce rapport aepvsmt de base au flaloul aérodynamtque de la r'OU$ jS&3.ap<t et 0* plaçant à peu près entre 4 et $ po= des a4é$ modernes. on 8 eo=4quen*o 44 4 da v-êS1.:p 10 nombre de tours des roues 601ttn'nès pâv g3.a. de leur état de charse de prétét'$X10e par & oolon dt= NêaiMa.e qui règle la abapp 4e la ,4p.\t$D1..
A- rappoitt constant ""'0' la v11fU'S. dU rr=:,ï 41iiJtt1i que la Puissante de la "Out 401"xnd O",OÍ .., fç> ot4* aven la troite puissant* ,4 noubeo '.<!; )?M< ainsi ww 416"tion ,r " ,sr a tie $e produlsant aux béeiêis de 1. -t\1rt " ":fI!It. qilêr .;, cette t.ns1on..fél.fiJ;>&1t par ;;4x,- u '"' , avec un. change 4il.ètiolqu 's,s , , ,r.' 11" . vent augmentait de 4 à r, K F' : , trio* clo=,4nt des isnëoa 1.o'tUd..- A.Y. , lQ1ft.., tuatloneJ ntent b<: 't1ttl1 ' l.j'111111:t1 t;at1.ôn d "un .S8a.U- -:: T t''':,':):,\,:",,;'j, il ost M 6J1( ;Ó . Ó.ttt.1' : la s6nê:t.*at:nce (ui .n6:cati6..; 1'7f"iÎ..F.f>"f;", .OUI forme de t1tatw.n. ant1"''''.t..t; ,: a. -w < ?'?1 la avec elle des téslatane.. 6X..tJ: fj;a,. , .s1'" b aât,o oc tumm n,4 6 enbe iv'.ï - oe%eeî,046e se -' l. 1\1..
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$ion du réseau et ce n'est qu'après avoir épuisé cette portée de réglage que le réglage de champ, qui est en outre prévu, a besoin d'entrer en action. Par ce moyen, on peut bien éliminer par réglage la puissance en excès dans des limites relativement larges; mais on obtient une mauvaise utilisation de l'énergie du vent.
En effet, tousses dispositifs de réglage pour génératrices de courant électrique entraînées par le vent, qui contrôlent la puissance électrique de sortie indépendamment de la vitesse du vent, doivent forcément conduire â des conditions de réglage instables, parce que la puissance de toute roue éolienne diminue des deux co- tés à partir du point dU nombre de tours optimum détermi-
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né par la vitesse du vent et ia rce qu'en conséquence deux nombres de tours différents sont conjugués à toute valeur de puissance située au-dessous de la valeur optimum, un passage oscillant dans l'un et l'autre sens pouvant se produire facilement entre ces deux nombres de tours en présence d'une vitesse variable du vent.
La présente invention concerne un dispositif de réglage pour installations électriques de production de force actionnées par le vent qui permet de toujours amener au réseau raccordé la puissance maximum pouvant être obtenue à partir de l'énergie du vent disponible dans chaque cas sous la.forme d'un courant électrique de tension ou fréquence constante.
Ce but est atteint, selon l'invention, par la combinaison de deux dispositifs de réglage dont l'un règle de la façon mentionnée, connue en soi, la charge mécanique de la roue éolienne au moyen
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d'un anémomètre à un rapport constant entre le nombre de tours et la vitesse du vent, tandis que l'autre maintient constantes, d'une façon également connue, par contrôle d'une charge supplémentaire électrique réglable, les don- nées du réseau, par conséquent les conditions de tension et de fréquence ou de phase.
Il se produit manifestement en fonctionnement des effets réciproques étroits entre ces deux dispositifs de réglage utilisés en combinaison
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oonformément rat l'invention, car tout fonctionnement du dispositif de réglage mentionné en premier lieu doit forcément conduire à un réglage correspondant de l'autre dispositif de réglage. En outre le dispositif de ré-
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glage mentionna erbrem1er lieu.libère le second disposi- tif de réglage de sa natttre équivoque parce qu'il main- tient le nombre de tours de la roue éolienne dans cha- que ces dans la. portée unique a laquelle une seule valeur 'de puissance,, en fait la puissance optimum, est
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Ojugud..
Le régulateur mentionné en second lieu tra- Ta11le alors *van ageuxeaent dans le cas d'une installa- t10n fi. courant continu en dépendance de la tension et , r p contre dans le cas d'une installation & courant al- ternatü en dépendance de la fréquence ou de la phase.
A l'aide des dispositifs de réglage mention- nés seuls, les conditions dans le réseau ne peuvent natu-
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tellement être maintenues constantes que tant que l'éner- SI* fournie par l oue éolienne suffit z, couvrir le be- soin du :réseau. Si le boa? in du réseau dépasse l'énergie d1IpOn1ble. 11 faut monter un accumulateur d'énergie de type connu pour franchir l'intervalle . On a déjà
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propo84 à cette fin d'accoupler avec la génératrice de courant électrique entraînée par la roue éolienne une
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om?$^Ou une miellne qu4 $*,rt o6:Lootvemeut la charge la dechax-ge d'un A(U)'IU\tt1a.teu; acouaa latour êleotr1quQ. r<êse1.'vo1J"' à air 0 IX6 OU aastatg; selon que l'énergie du vent est en OXO 8 ou que le besQ1n
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d'énergie dépasse l'énergie disponible du vent.
Saison
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l'invention, la charge et la décharge dt= tel accu..-
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lateur d'énergie sont produites au mieux,par un relais
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de tension ou fréquence on tUl relate de pbào*o qui est monté en parallèle par rapport au relais crr.8pondant du second dispositif de réglage, mai. dont los seuil$ do conmtat3.on sont placés dans les depk son,$ 4u e8t6 de* limites de contrôle du relais Jtêgulat.t.U'" ¯nt1onno tan premier lieu. De ce fait* 1'entn é en action do ltAccU'" mulateur est limitée avec sûreté aux cas Glane lesquels la portée de réglage du systènw de ttègl¯S$ du réseau n'est plus suffisante.
Un relais analogue plut aussi
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être utilisé pour mettre en circuit un groupe de recours
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dans le cas d'une puissance de la roue éo11$nn. tombant au-dessous de la portée de réglage en question et p8P contre pour mettre en circuit un d1stt1f' aervanatt à la décharge aérodynamique de la roue f l1ënn. lorsque l'énergie s'ÊiJ.è'\l'S au-dessus de la limite ce dernier dispositif peut entrer en action de ta90n OOMU*± en faisant tourner la roue. êolienne hs du'sens dU vent ou en déplaçant ses ailes.
Si la :tl"anIfM$s1on 4'énOPgio de la roue éolienne à la génératrice! 4o oourant êlectri'!' que s'effectue de façon connue en sol# .)!l."p'8aant par un agent apte à ltaectimulatloni tel par oµ0'A 18 qu P alr comprimée liquide sous pression eu cours actri4ue continu, l'accumulateur est de préfèrent relié A ce flux d'énergie, afin que des fluctuation due courte durée puissent être compensées efficacement à la- source également à l'aide de ce flox, Plusieurs formes de 'al$¯t9 de dittp0 sitifs de réglage constitués C9nrwm'mttnt- t-'1"1nventlon sont représentées à titre d'exemple eur lue dessin annexe.
La fiS 1 montre un d$apwi%#it C)nn8t1tu6 selon l'invention pour fonctionnement eUFb#e$Ut .ont1n..
Les figt et ropré>*%IÙÉ ,lhaoun%'un dispositif conforme à l'invention po'ftRM)
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au courant alternatif*
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La figure 38 est un petit: ,4$.$Panmlt mon- trant la dépendance de la puissant P6giée.àu ]9.<a*<t de tours dans un montage suivant la figayc s.
La figure 4 montré une dj-aposition ccnf'01'''' me à l'invention couplée en parallèle avec ré'.a\'1 La figure a représente une éon>%1u%ào perfectionnée du relais de direction de Puissance QUa#lE4 tant le dispositif de la'figure 4.
La figure 6 représente Une onlt1tut.n encore perfectionnée de ce relais dedbizi6o à .xo1 6g. lement des perturbations produites pap d99' flo.t'a$'M6
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de la Tension du réseau raccordé.
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Conformêment à la figura 1,la>oou* éol$*n- no 1 entra±ne par l'intermédiaire d9un mlciQ8" e 1& génératrice de courant continu e dont 1'#Xoj%Ktion 4* champ est réglable au moyen' d'une Péfi$O%alc<dO yatg<t4.
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Un pignon conique 5 est monté sur l'arbre dr la [!.0n<ra-
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trice de courant continu et forme, avec un second pignon
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conique 6, entraîne par. une Délite roue éol1eru1o auxiliai- re servant dtanémométre, un mécanisme différentiel rlont le pignon p1anêJtaire est sccoupi é,pa1- friction, avec un levier do Manoeuvre 7 ui COT.I:IDJ1ëo le èis:-'oci-l;5.f de régla- ge prévu pour la r6sFtBpcG Ç!'OXCit3t'Ot!. 4. ?or Cr.tt0 di sposi t:1 on, on obtiert 3 vc 'ariore -JTtrêJncr1ent simple le résultat que la charge (1(, la roue 601::to',ne 1 est toujours réglée automatiquement uûaau'ï ce que :
or nombre de tours soit égal au noobre de tours de l'cn6rfiotnétre 6 servant de me DUrE;" d.n le vitepce du vent. Il f8t.lt choi- sir los dimensions de r1Elni rc que l'équilibre d' refisse soit toujours obtenu lorsque la vitesse des extréJ#1ités des ailos de la roue Golien) e 1 0"t avec la vitecee du vent dans le rapport qui correspond à la rotativito pre- vuo de la roue éolienne.De cette ).;')anière, on obtient le résultat que la charge de la roue 601ienne oc ràcle tou- j'ours antomatiquement do fayon que cette roue prenne au champ de courant la puissance maximum pouvant etre obte- nue à la vitesse du vent efi1tlestion.
La génératrice de courant continu 3 est reliée en passant par la ligne L, dans laquelle un interrupteur à retour de courant R est avant- L i3t,,Lis pr6vu, avec les barres 1-Y du réseau. Ces barres de roseau doivent naturellement conduire une tension de sortie
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constante. Pour obtenir cette tension de .ortie constante
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on a prévu un relais d tension 18 qui entraîne, r l'intcrm6diair>6 d'un dispositif de com andv ln, un no- teur de rdgla-o 17 qui COi!l:la.J1do une c'largo supplémentai- re r81a11.e, montée en parallèle =;.ai> rapport a'.TX barres N du roseau, au moion da résu18tenr 14. Cetbc cl.,ar¯5e supplémentaire ost dc prefcroncc constitués par une =5- sistance de chauffa;corport<nt plz.;¯F:a. s prises; cotte résistance est placée dans un ch<1uf"o-0±Hl Il circulation qui alimenta le ballon d'eau -c\audc 21.
Lf 0[;\..1 n6cc 3fJ - i)"'e arrive à ce Clat l'fe-eau on passant par une soupape 15 commandée ther::1iquement et une soupape 16 com'1arJée électriquement. UOt',no.1EJmG ;t, la soupape 13 il co=.n.a ndc. électrique est completemont ouverte, de sorte qu'il n'arrive toujours à l'accumulateur d'eau chaude '1, en passant par la soupape 15 com-land6e tte rmiquoment, que
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la quantité d'eau pour le chauffage suffisant de la-
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quelle la puissance de chauffage de chaque cas r;c la
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résistance électrique de chauffage prévue dans le chauf- fe-eau à circulation 13 suffit.
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Lorsque la tension s'61èvc,le moteur de
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réglage 17 est actionne par le régulateur de tension
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14 couple e:
parallèle aux barres n du réseau un non- bre croissant d'enroulements de chauffage ciu chauffe-
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eau 13 jusqu'à ce que la valeur théorique prescrite de la tension du réseau soit de nouveau atteinte. En même
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temps, la soupape 15 commandée the1-,±queoient s'ouvre
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dans une mesure correspondante, de sorte qu'une quantité
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d'eau chaude augmentée de façon correspondant à l'éner-
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gie électrique en excès produite est amenée à l'accu-
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mulateur d'eau chaude 21. Cette opération ne p1- nd fin
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que lorsque le dispositif à flotteur 23 indique que le
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ballon d'eau chaude 21 est conipletecient rempli et inter-
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rompt la continuation de l'opération par l'intermédiaire
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du relais 19.
Les opérations se déroulent de façon inver se lorsque la puissance de la génératrice $ diminue* Dans ce cas, le dispositif de réglage 14, 17 met successive- ment hors circuit les enroulements de chauffage du chauffe-eau 13 jusqu'à ce que la tension aux barras N du réseau ait de nouveau atteint la valeur théorique, Si la tension continue à baisser, un contact 20 est fermé et ce contact effectue la fermeture de la 'soupape 16 commandée électriquement*
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8i l'on dispose, pour franchir des in.ter'* valles sansvent ou à faible vent, d'une source d'éner-
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gie supplémentaire, affectant par exemple la forme dime installation d'accumulation d'énergie ou d'un moteur de réserve,
il est recommandable de prévoir un relais de tension supplémentaire 8 qui est réglé â une valeur de tension un peu inférieure, à celle du relais de tension 18, Si la tension de la génératrice 3 baisse aU-de$'ou, de la valeur théorique, malgré la mise hors' diction. de
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la charge supplémentaire 13 effectuée à :1. *'"de du d.1sp... sitif de réglage 14,17, ce second relais de tension 6
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fonctionne et met le moteur de réserve en act3;
Ce moteur assumant alors, de son côté la'coàde de la génâ- ratrioe 3; il faut naturellement dans ce cas <lUt le, gémie nérat.rice soit dêaaoû'applée'de la roue é011ennt 1. ?1- let mesure de 11' énergie produire-', s'élève aU.d.&s'J1S CI$ la rce.ptiv3,t$ de la charge auppléntentairt 130,.'do sorte 0 le relais de tension la ne peut plus ma1n:b.nb', 3L<t Maon le relais auxiliaire 8 fonctionne sens, %0 contact qU'il ferme dans çot &ut1"e gens pout'alots 4. utilisé pour actionner 'on di9poaitif 40 r,*ele$t des ails de la roue êûlienne 1 ou. un d18PCS!t1t,d:p1votemeAt. que fait tourner la roue Malienne d'un -an$l' ,p:tus ûtt aoiï grand hors du vent autour d'un axe vertical ;
'ou el fun ... horizontal* Si .or dispose d'Na9 insu$lat1Qn ' ," " 4fOQÙ mulation ci" êneJ1gie on peut utiliser le relata de tension 8 pour mettre cet accumulateur d.aneg1-é circuit par le relais B lorsque la valeur théorique de Pension uin- tenue par le relais de tension 18 est eaxillettnent dépassée de sorte que cet aooamulate'ar. ci,tX1&1"g1. &bsor''* be de nouveau L'EXCéS d'énergie Produit ou effectue! une décharge de cet accumulateur d'énergie dans,le cas 4'une
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baisse Indésillablement forte de la tension faisant 'oxca tionner le relais 8.
Pour le réglage des aiMs de la roue éolienne ou pour faire tourner la rome eolieane hçoes du vent, il faut alors utiliser un ylaur limite qgt est dispose sur l'aÓcu.mu1ate dt-énerglè, $1rl le protège de la surcharge, Lorsqu'on utiltae un 40QUlt. dl'téner-w g1e. il est recommandable d.tr"8.'bu.r le $lig. l;)tt1t. sus sur 3raacuuateur èu Chatte 21 dé Çd:t'ut:1 t#Odtt1t., avec disjonction du relais .,r3.pn Xe darg ment de l'.accumulateur dte$n; ''êWiit\1de ;83.' à ,l't1r 4. l'accu- mulateur d'énergie oà=and6. jp'.le' e'1QtÎiJ $', " ci6o ,que ;. niveau dans i;accumta..ae dv'au ohaud'81 tot'toxb6 eu dessous de lvale'Qr 9d6teI'.née!' 1.8. dci.0 4.34 décrite du chautfe-oai 13 lorsque .4p AQn,dtQU'ehau4$ 21 est: cs9Bplêt<9ment mp11. qui est eov9qaëë du tost que la im.
Bup6rS.ee du l.'égulateu;r: ,UJdte 8S *Ob teinte conduit a1a;r.e:s attamat3.,uxt , <te 'que la. rent&4
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nuation du réglage du réseau est assumée par le régulateur de tension 8 et s'effectue en conséquence par une transmis- sion d'énergie correspondant à la puissance produite dans l'accumulateur d'énergie.
Dans l'installation à courant alternatif représentée à la figure 2, il y a, entre la roue éolienne 1 et la génératrice de courant triphasé 3' un mécanisme hydraulique 2', qui est réglé par un moteur de réglage M en dépendance de la vitesse du vent de telle manière que la roue éolienne 1 prenne toujours le nombre de tours dé- siré correspondant au rapport prescrit entre sa vitesse périphérique et la vitesse du vent. On a alors besoin do régler la génératrice de courant alternatif 3' unique- ment par contrôle de sa charge à une fréquence d, sortie constante, pour obtenir dans tous les cas les conditions de puissance optima désirées'.
Un petit régulatour Tirill 4', qui agit sur la machine d'excitation 3'' de la gëné- patrice 3' suffit à cet égard pour le réglage de la ton- lion de sortie de cette génératrice de courant altornatif 3'.
Le reste de l'installation de comiande de la figure 2 correspond donc en tous points, par consé- quent en ce qui concerne la construction et le mode de fone. tionnement, a la disposition décrite ci-dessus à l'aida de la figure l, avec la seule différence qu'â la place des relais de tension 8,18 ( fig.l) on a prévu dans la fig.2 les deux relaie de fréquence 8'et 18', dont,de nouveau, le relais 18' est réglé à une fréquence constante, tandis que le relais 8' est placé avec ses deux valeurs limites à une certaine distance de la valeur théorique de la fré- quence, de sorte qu'il ne peut de nouveau entrer en action que lorsque le relais 18' a déjà complètement éliminé la charge supplémentaire.
En outre, le dispositif de réglage 4-7 est remplacé par un dispositif de réglage électrique fonctionnant de façon essentiellement équivalente. Une petite dynamo-tachomètre 5' est accouplée à la génératrice 1 et une petite dynamo-tachomètre 6' est accouplée à la roue éolienne auxiliaire; ces dynamos -tachomètres comman- dent en commun le régulateur 4' par l'intermédiaire de la balance à courant 7'.
Le dispositif représenté à la figure 3 se différencie de celui de la figure 2 tout d'abord par l'aocouplement entre la roue éolienne 1 et la génératrice de courant triphasé 3', qui s'effectue en utilisant une quantité de liquide ou de gaz mise en circulation par la pompe 9 entraînée par la roue éolienne et le moteur 10 alimenté par cette pompe, mis en fonctionnement hydrauli- quement ou par air comprimé.
Cette forme de l'accoupleront offre l'avantage que l'on peut raccorder au conduit placé entre la pompe 9 et le moteur 10 une capacité d'accumula- teur, affectant par exemple la forme du réservoir à air comprimé 12 ou d'un réservoir à liquide en charge, qui sert à la compensation de fluctuations de puissance de courte durée de la roue éolienne 1 ou de fluctuations de charge, courtes de façon correspondante dans le circuit de sortie de la génératrice do courant alternatif 3.
Afin d'adapter la charge de la roue éolienne 1 à la vitesse du vent par la pompa 9 de la ma- nière conforme à l'invention, on prévoit sur la pompe 9 un dispositif de réglage 7' qui règle par exemple la cour-
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se des pistons de la pompa ou les temps d'ouverture des soupapes d'aspiration de cette pompe et qui commande de ce fait la puissance de refoulement de la pompât Ce dispositif de réglage 7' est commandé par un régulàteur
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à diaphragme ou membrane de type coD1xw dont les deux membranes sont placées d'une part sous 1a 'pxo&sd.on pneu- matique d'un tube manométrlque 6t placé dans le vente et d'autre part sous la pression d'une petite soufflerie auxiliaire 5' accouplée avec la pompe 9,
Etant donné que la puissance de refoulement de la soufflerie auxi-
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liaire 5' dépend du nombre de tours de la pûtpe 9 ou de la roue éolienne 1 le régulateur 7' conjusde 1in %2.Ómbre de tours déterminé de la soufflerie aùxi1Saire 5t a toutes vitesses du vent agissant sur 1e tube manom6t1que 6' et on peut facilement obtenir par Utle oo#tltut:tOn appropriée des éléments de commande qtte des nombres de tours de la roue éolienne et de la soufflerie auriliaire
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5' croissant proportionnellement aux vitGft$$s co1$aantes du vent soient conjugués La pU.18$UCè de la roue éolienne 1 est alors utilisée de fa,on.ôpbimum â tot instant.
Le rôle des éléments de commande représentés à la fig.3 consiste tout d'abord â compenser les différences entre l'énergie du vent qui s'exerce et
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la somme du besoin d'énergie du réseau efde a#umela. tour d'eau chaude à n'utiliser le cQnt,tên.rg1. à réservoir à air comprimé ou du rsexo3. '.iqu,de en charge .2 que lorsque la capacité dtaccumu1at1on du rée servoir à eau chaude est épuisée. comme dans la fige . 'lé ;J);;.e.utfè-",\1 1$ eut réglé par le relais de fréquence ?.1 moèt# . air comprimé ou à liquide sous pres;sïon-,,0 esaÏnaist la génératrice de courant triphasé 31 'goin'6rte un régula** tour de nombre de tours 11 dont la c$r8rc/f+t'!q. 8 Indiquée à la fig. 3a sous forme de dt:e'faibaeïï& inclinée.
St11 .e produit une ê1évat10 ;" ': 1é. charge 6eo.. trique du réseau avec une Oduot1on te a'éri du vent, le nombre de tours diminue tout d'abord de façon correspondante, de sorte que lé ,1'é$ttlateuxo de nom± bre de tours augmente la charge du. tt)O"te '.).0 et 4U'Vn nombre de tours correspondant à la at4ct.tstlque de la fig. 3a se règle.
Mais en même tm,,'3,a relais de fréquence 18' entre en tonctiOnt39ment et déplace le '""or. gulateur de charge 14 jusqùtâ ce que la <*t'8e 4u,..'.eau. et l'absorption de puissance du chau8teea, prites au total, donnent de nouveau la valeur antérieure, par conséquent jusqu'! ce que le régulateur de nombre de tours 11 règle de nouveau la charge antérieure du =tour 10 et remette en concordance la cession de puissance totale et la production de puissance. Lorsque la charge du réseau baisse, le processus inverse se produit,
Si d'autre part, à charge constante, la production de puissance diminuait 11 y aurait tout d'abord danger que l'accumulateur d'énergie soit déonargé.
Afin d'obtenir le résultat qu'une compensation de la charge par l'accumulateur d'eau chaude s'effectue avant une semblable décharge de l'accumulateur 12, le régula...
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teur de nombre de tours 11 est muni do façon connue-én soi d'un dispositifde réglage de tours qui soumet la caractéristique du régulateur â un déplacement parallèle
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de la nature reconnaissable par la fig.
3a Ce/dispoaitif de réglage de tours est commandé avec un retard amortis- sant les oscillations par la pression du réservoir à air comprimé 12 et par le niveau du liquide du réservoir en charge'correspondant, de belle manière qu'il tend à main- tenir la valeur maximum, On obtient alors le résultat que le chauffe-eau 13 est toujours mis en action, tout d'abord pour la compensation de fluctuations, entre les deux positions extrêmes de la Gamme de caractéristiques de nombre de tours par l'intermédiaire du relais 18' et que ce n'est qu'ensuite, lorsque ce chauffe-eau n'est plus suffisant quant à sa puissance pour la compensation des différences entre la production et le besoin, qu'il se produit une décharge de l'accumulateur d'énergie 12.
Inver. sèment, cet accumulateur est toujours tout d'abord compl.è- tement chargé lorsqu'il se produit un excès d'énergie avant que cet excès d'énergie soit cédé au chauffe-eau.
En conséquence., les processus effectifs se meuvent sur la ligne A-B-C .indiquée en traits interrompue à la fig.3. Les relais limites 8 et 8' de la fig.1 et de la fig. 2 sont remplacés dana la fig.3 par un régulateur do pression limite pour l'accumulateur de pression 12 ou par un régu- lateur à flotteur placé dans le réservoir en charge cor- respondant et qui produit les mêmes effets.
Les dispositifs décrits à l'aide des fig.
2 et 3 nécessitent toutefois encore une modification lorsque l'installation électrique de production de courant alternatif entraînée p.r le vent doit être couplée en parallèle avec un réseau de courant alternatif de grande distribution, donc par exemple avec un réseau interurbain, afin de pouvoir couvrir dans chaque cas suivant besoin des pointes de charge provenant de ce réseau et céder à ce dernier ses propres pointes de puissance inévitables, car un semblable réseau imprime sa fréquence à la généra- trice entraînée par le vent,
de sorte qu'avec un semblable couplage en parallèle les variations de fréquence utili- sées comme moyen de commands suivant les fig.2 et 3 ne peuvent plus se produire comme conséquence de la varia- tion de la puissance fournie par la roue éolienne.
Par rapport à ces dispositifs, la fig.4 montre un dispositif conforme â l'invention dans lequel le réseau desservi parle vent est relié sous forme de réseau de branchement à un réseau de force interrurbain., de telle manière que l'énergie du vent produite est tout d'abord rendue utilisable pour les besoins de ce réseau de branchement et en ce faisant la charge utile supplémen- taire produite par l'accumulateur d'eau chaude est complè- tement éliminée dans les deux sens avant qu'intervienne un échange d'énergie avec le résesu de force interurbain raccordé;
on onergie là à mintonion quelque sorte aussi longtemps que possible l'autonomie du réseau de branche- ment alimenté par la force du vent en utilisant d'une manière optimum l'nergie du vont qui est produite et à ne permettre un échange d'énergie avec le réseau interur- bain que lorsque les limites de la capacité de puissance ou réceptivité du réseau de branohement autonome sont définitivement atteintes.
A cette fin, on se sert suivant la fig.4 d'un relais de direction de puissance qui est placé entre les circuits de sortie du transformateur du réseau et de
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la gên<st< àn ouPmt ??1 ia a.t a taï. "#' ' emajMt , ,. a d , ..n'81. la tO'l1rnltu1" de au l'dl'tu et ftd 1$ 10r. de la ppisa 4$ 1inI11"fte....4...... 1ft 1;,.-, la comntBn4e (l$'3.11 ebÁ11Se 8Up1!)l-ntd.re te <tm6 e. qui pef)4e èst %Panfl Be 1n "1.'. a. tJ'tdJ1ôtt q1.11 tt. fûctms alors en oono4quence Un tfg1à (t'. *1On en cas te<sE&t 4* pal-bodnoo danll 1. Î400att t.Uiiei1"" p'Ut le vont et un p4#à## d0 41't.;n d" '.At'bt ????$? eau pldiltentatra en cas do tlànqut de p4iwx Oe don# 1,0 zou d0eeePvi 1a P 1w 1± vent. U.è 4o:t.l¯Mt 1,* ht.h. 4+ t1011ft... top 1'!.ntevm'M.ai. e. d,fun mfo.n1fuu. bydr4u$qxb 2a; *OA6.
%)6t!ast<m ''''b1.. la S&1.e....ttl10é 4. t.t It1!f,sma" .a qui &3.J&te wn #vn ank R. bà W de !P&'!!. Ait ....
CIO br$nebë!t1c:u3,f;", Là d;.vnamo.t.eh.'" em t*U,6* A la roue dlienne ..1'tf;è 1... 4e:, b'bù... le 1a &6 de couzoant 'fa dont 1'#*utro bt\)!nè *et, .rt1i'... M 14:v 1;$Chont't,. Ga ent"W$ pl' 1.4'n6nf$. 14 , 4- courant 7a OQ.\'nL'IJAn4e 4ft rc'.a 14 mia w< 00& z f1$, a par lf1nte¯dt.t..e 4u tQU'''$ JnIf1otJ1,," 11 le m6<KmiSBte OOnSb8mminb g9M La g6â O'oul'b" 1$" 3.." en pfi"sant par un 3Mm93)!E 30 aw Y4#aaw lntelnU'ba1n 2-& dOnt 1 e équ<wa a1isn# 1* f1'fqUnOe Au OOt1f'ant toutn1 Poe la S4"1u"1C. ot a top4ogro de ce toit un igoe" do tours % b8 d4?wnw 4 p gfn4.t:t. 40nfo m4wan% ,é .7,'t't' 't7t "1f1...- d1"otion do ulosance 11f7 é.' 4atea la b'- -- 4.
48.11\ ;t et le otr4olt do 00ejo du ')1$,n1I\te- al. r ralute 27 4ontl'61ét p6p l'1htô6itll. de t% t* dé ccmrmitatll>J1 S8 et 29, la .é.a1Ol1 àa n",t!-t aU. ?<!MH<* 1'ormateUJ!l 25... de telle man1" que eotte tonotori ;a té $$t lvs<9t d'un pu do COmr.m1.t!01t 01.t *et igbaisodo d'un pas d-r qQIIr¯.t3.on # EU 411()-JJt.. Poe .,apon Ji. 1a valeur mcyennè noxwmaloo valeur )moyeïm ;La OW$8 u.':1.1t 8UPp1&aent.lr. ddorite -en détail c1-déSStUJ d"t9(;i; lt la tOrEll$ tttun Ohmf#owO8u fi e1culat1on 138 eot volt44> a la 'ba.r8 de ..u. 1, id:; dans s3ua cas selon b$a;,1n an nomb1'$ sd1ectlo:m.'b1e de apures de chauffage peut 3t" bPanOh4 d 1$ le 418111t au moyen du moteur do règlae 1'.$. et do ' .nt' t9 de moyon 14go La dh Pég18sg 1?a hb de "glaeli 0 7a 0 9 et o de n4smge ma, m #?????? du mo%enP de Mglagv 7a 8*f<* fleo%ne, oen passant par les relaie de commutat1on...19a.
A 1' aide d'un relais l@a qui toutefois. eontN1%IQttlld eUX montage$ des 1'1& 2 et , n*<6t-et puli rdali$4 couo t01?me de relais de fzaéquenoé, mate sous forme de relais do
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tension,
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On mpposo tout d'abord que lw.sana de la gé;P13ratttice de courant F1pha.8 za 4es$em. par le vent suffit pour C1:>Uvr1:tt gomplôtement 10 'Oomln de lumière et de force ôloobriques du. r6sau de ooas<>mat'- tion ? et en outre pou tourhi1." tm eerta1n xobx dtdiaepo eie ai ehoutte-eau a oJ.rou1atton 15e..
S1 .1nte11Ant â tome du wnt auperitel, la sdndmtece de courant tha se Ze ne peut bleu pas tourner un plate! grand nombee da touroo mais elle fournit ?N6 puissance aC4n.Q1! de Oort* que tout d.t abord un e1!:ci3s do puleugnea est o4dé pendit. un Instant au rdueun Interurbain as, gala :Le rolato d*
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direction de puissance 27 entre alors en fonctionnement
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et actionne le relais ?F3 qui produit par une copulation appropriée des enroulements 25 du transformateur une élé va%ion d. la tension de sortie du transformateur z.
Fin con8'qu8nc8,la tension de la génératrice 3a peut maintenant s'élever et le retarde tension 18a entre en fonc.. tionnement) ce relais produit par 1 izatcrrdiaire des fêlais de cominutation 19a et des dispositifs do réglage 14a ,l7a, uae augll'1$ntat1on de la charge supplë'nontaire par le chauffe eau 13a et cette ay 'ontation est poursuivie jusqu'à ce que ledispos1tif réglant le niveau do l'éne1"g1e dans le relais de direction de puissance :17 commence à s'inverser et que ce relais 17 motte de nouveau les relaie de commutation 38 hors circuit. Les opérations
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ce produisent en sens inverse lorsque la puissance tour- nie par la roue éolienne la baisse.
Dans ce cas, le ré-
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veau interurbain 26 com,-,ence à céder d( la puissance h 1a barre de peseta L en passant par le transformateur '5,
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de sorte que le relaie de direction de puissance 27 est
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pà1lCOt1N pap la puissance en sens contraire. Le relais $0P6oum paP de puis5ance 27 met alors sous courant le de direotion de puie'3anoe 27 met alors sous courant le ra- lait de cownutation 29 qui produit un abaissement de la tension de sortie du transformateur 2b.
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Pour Maintenir le pelais de direction de
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ulaunce 27 exell1pt d'oscillations pendant les opérations c rdglage qui ant été décrite il est recommandable d,tina4Hl' une constante de temps dans les opérations et- t80tU". par lui* t3 peut obtenir ce résultat dtune ma- nib a:ti4lD8l18nt simple suivant la fig. 5 en utilisant pour la armmuta3o des degrés du transformateur un tOJll'l1t.t.W' 8éloo%1uP 30 à recul retardé dont le temps de HtaJr4è111ent correspond au temps de réglage nécessite pour ltuC4ut1on de l'opéra%ion de réglage z. l'instrument de 14 go 1'1aI'14a.
La lame de commutation du relais 30 M ZMtPMtleaant en contact avec la prise médiane de l'en- 1'O\11ement 8Upp14l1&ntaire 31 du transformateur. â3. le re- 1&18 de direction de puissance 27 set la bobine dr droite <? relaie 30 saus courante cette languette de commutation est tlisige vers la droite et la tension de sortie du trsns- tormat8Ul' 28 est tSlev6e. En mime temps, le circuit de lfa1mant de commutation en question est coupé et un dis-
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positif de retardement de recul est mis en circuit.
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lo"qutun lapa de temps détermine est écoule, la lame do oomntabion du roule à temps 30 revient sa sa position m441an. normale.
Losqutalo1"s 1équ111bre don la tension
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*et atteint entre la barre de réseau L et le circuit du
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sae1lft$eur dans cette position nOl"rlal0 par ltop. rat10J'1 de "81age qui s'est déroulée entre tenpe, la lame de OO8mUtatlon reste à sa position normale, Mais lorsque ..1,'O'Dl'.tlD11- s.e l'lQd Qui 8feett dgroulf5o 1t 1ntrvQl- jpe .ne ïIU"n." pas erl'tore cette compensation, 1 relais
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de direction de puissance 27 fonctionne de nouveau, de
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Sorte que l'opfrat10n de comrnande a3 rép te encore une toia JU8q1t, ce que l'élimination complète soit produite par 1e réglage* Dane des dispositifs du type décrit en dernier lieu. la tension do la barre de réseau L suit touJours îiqpgmtïvement la tension du réseau interurbain! elle t1o:!.pe donc aussi aux fluctuations de cette ten- s,cu dans toute leur étendue.
Ceci présente l'inconvé-
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qutil faut$ pour obtenir urne dl.t:t'*1butQn '4naPsio au sens vonlu, mettre les valeurs limites de tènaitn dU 11"* lais de tension- 18a, A l'aide' do )Ma'yeï<6 connu$ Icon- quen, en dépendance de la tension d'entrée dtt $eau interurbain 11 afin déposer l'obse vanda' da plan 6d.p' ' de distribution dlênorgle indépendamment 4es tluetu4tn. de la tension du z*ézeau lntervba1n. De plus. 40s .t1\\C- tuationa de la tension, qui sont 1m.p)?imO.s par le rbeàn :1nte:t'bain.. sont naturellement aussi tout à fait 1n4td,. rables à la barre de réseau L.
On peut évite:)* cet inconvénient Mans plus
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lorsqu'n prévoit pouia le t:t'a:nsto%'¯te 25, non seu.le- ment un réglage dans deux degrés diL CQJ1I;ià,tU1Ié, ¯$11 lit utilisant un transtel'mate'Ut" de réglage ,,e "6 'I1tU:1.
Yn ré0l$ge constant dans la )1 grande pcot6ee Péslase et lorsqu'on dispose sur le t:t"sformat$'U1\ un EI1a1'$ de tension,qui maintient constanbe la ten.1Q!1 t3:l'CJr1qut du côté seoond.à1re sur la cet6 sortie du pafoatatetxp 88 On utilise alors av=tagousement un relate, à temps e<!!nMM!t'i' dé par le relais de direction de pu1.$an,..
qui ne ?<'? ce relais de tension en circuit qutuprèo t'JUS -son t$111pa de recul s'est écoulé et il fait ainsi on sorte que la ten- sion de sortie du transformateur est ramenée par des moyens connus à la valeur théorique,
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La flg#6 montre un dlopooltlt de cette na* ture# La lame de contabt du relais de direction de puiê* sance Z7 est montée en série avec Io 1'ela1$ à temps 62 qui fonctionne dés que cette lame de contact est travers
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sée par le courant lors de la mise en ci'1'cu1t des deux ruz lais de commutation 28 et 29.
Lorsque son temps de retard est écoulé, le relais à temps 32 coupe le circulât de la lama de contact du relais de direction de puissance 27 et à sa place il met en circuit le relais de tension 33 qui
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produit maintenant, par 1 t1nte:t'médi.1e d11 moteur da. réglage 34. au transformateur tournant 35, le réglage de la tension théorique de la manière usuelle. ;Le temps de
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retard du relais à temps 32 doit naturellement étra choisi de façon qut:
11 soit complètement suffisant pour ltexéen- tion du processus de réglage des organes de réglage 17a
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à 19a ( un avantage particulier dep dispositifs conformes à l'invention consiste en ce que des lignas de commande particulières et surtout des Organes mécaniques d'accouplement ne sont pas nécessaires entre le disposi- tif de commande prévu pour la charge supplémentaire et la génératrice de courant accouplée directement à la roue
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éolienne. Bien au contrgirej les barres de courant de la génératrice servent de connexion unique entre ces deux
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parties de 1'instaliation.
En conséquence l'invention permet de monter la machine entraînée par la force du vent avec la génératrice qui y est accouplée directement à une dis- tance quelconque d'installation d'accumulateur, en par-
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ticulier d'accumulateur thel'tn1que. de sorte que l'on peut par exemple placer tout bonnement 1 tÚ$1n d4 preduotion de force par le vent sur une montagne) =la par contre
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disposer l'installation d'accumulateur dt6a*4 chaud. dant la vallée à l'endroit où elle est utiliser et an8ni Où elle est accessible pour exercep li ourvelllan*6 la plu. facile.
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De même dans les dispositifs quivanl. Des ff. 3 â 6
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il n'est pas nécessaire de prévoir des li-ncs de (' 'jU\ .andv particulières de sorte que .l'on peut conjuguer sans plus à un transformateur de raccordement au réseau interurbain, dans le réseau de branchement, un très grand nombra d'ins- tallations de production de force par le vent placées à
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distance les unes des autres sans qu'il fuille pr6voir des lignes de commande quelconques entre ces diverses installations de production de force par le vent s'égalisant mutuellement en ce qui concerne leur puissance.
On peut par exemple équiper une comune d'une série d'installations séparées de production de $'or ce par le vent, l'éner-
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gie allant et venant entre ces installatiois suivant be- soin et son réseau étantrelié au résolu interurbain en passant par un transformateur unique qui ne soutire de
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l'énergie au réseau urbain que lorsque le 1.:>11.(11 total da la commune l'exige.
R E 1r E ii D 1 1J :1 -(, 1 0 ?1 3 I.- Dispositif de réglage pour installations
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électriques de production de force actLo'l-,"àe9 par le vent., caractérisé en ce que l'or combine doux dispositifs de ré- glage connus en soi dont l'un contrôle la charge mòcani- que de la roue éolienne par la génératrice au moyen d'un
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anémomètre pour le maintien d'un rapport C011S tant entre le nombre de tours et la vitesse du vent, tandis que
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l'autre maintient ccazsbantes les données du réseau, donc les conditions de tension et de fréquence ou de phase en contr8lant une charge supplémentaire électrique réglable pour la génératrice entraînée par la roue éolionne.
2.- Dispositif de réglage pour installations électriques comme revendiqué sous 1.- caractérisé en ce que pour des génératrices de courant électrique alternatif entraînées par le vent on utilise un anémomètre qui maintient le nombre de tours de la roue éolienno, par réglage de la transmission de force entre cette roue et une géné- ratrioe. dans un rapport fixe avec la vitesse du vent, en
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combinaison avec un régulateur de fréquence q1d maintient constante la fréquence régnant dans le circuit raccordé
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par intercalatiatn réglée d'une charge supplémentaire.
3.- Dispositif de réglage pour installations
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électriques suivant les revendications 1 et B, caract64 risé en ce que pour des installations électriques de pro- duction de torce entraînées par le vent et munies d'un accumulateur d'énergie, la charge et la décharge de l'ac- cumulateur d'énergie sont commandées par un relais monté en parallèle par rapport au relais de tension ou au relais de fréquence du second dispositif de réglage et qui est de même nature, puis dont les valeurs de seuils dans les deux sens se situent de chaque côté des valeurs ieseuils du relais régulateur correspondant.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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1t-D1d) ;! O $: adjustment tt1t for Snéife.l1.t. elotic in Que '11 .nn. -
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we have that the p.n1, session of a wind wheel $ with any wind speed, * goal at its J; rn-lo "qu. 1- Peripheral speed (\ d dea and). '1'ld .t '. do, es Ail .. ët found in a ratio 1 Q have pr4otelon -Ci-) avere the speed (v) of OOU1'liUlt, the value 4e this ratio aepvsmt base to the aerodynamic flaloul of the r'OU $ jS & 3.ap <t and 0 * placing roughly between 4 and $ po = modern a4é $. on 8 eo = 4quen * o 44 4 da v-êS1.: p 10 number of revolutions of the wheels 601ttn'nès pv g3.a. of their state of pretet charse '$ X10e by & oolon dt = NêaiMa.e which sets the abapp 4th la, 4p. \ t $ D1 ..
A- constant report "" '0' the v11fU'S. dU rr = :, ï 41iiJtt1i that the Mighty of the "Out 401" xnd O ", OÍ .., fç> ot4 * aven the narrow powerful *, 4 noubeo '. <!;)? M <thus ww 416" tion , r ", sr a tie $ e produlsant aux béeiêis of 1. -t \ 1rt" ": fI! It. qilêr.;, this t.ns1on..fél.fiJ;> & 1t by ;; 4x, - u ' "' , with a. changes 4il.étiolqu 's, s,,, r.' 11 ". Wind increased from 4 to r, KF ':, trio * clo =, 4nt des isnëoa 1.o'tUd ..- AY, lQ1ft .., tuatloneJ ntent b <:' t1ttl1 'l.j'111111: t1 t; at1.ôn d "un .S8a.U- - :: T t '' ':,':):, \ ,:" ,,; 'j, il ost M 6J1 (; Ó. Ó.ttt .1 ': s6nê: t. * At: nce (ui .n6: cati6 ..; 1'7f "iÎ..Ff>" f; ", .YES form of t1tatw.n. Ant1"' '' ' .t..t;,: a. -w <? '? 1 the with it of the teslatan .. 6X..tJ: fj; a ,., .s1' "b aât, o oc tumm n, 4 6 enbe iv'.ï - oe% eeî, 046e se - 'l. 1 \ 1 ..
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$ ion of the network and it is only after having exhausted this adjustment range that the field adjustment, which is additionally provided, needs to come into action. By this means, it is well possible to eliminate by regulation the excess power within relatively wide limits; but one obtains a bad use of the energy of the wind.
This is because all of its control devices for wind-driven electric power generators, which control the electrical output power regardless of the wind speed, must necessarily lead to unstable control conditions, because the power of any wind wheel decreases. on both sides from the point of the optimum number of turns determined.
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born by the speed of the wind and ia rce that as a consequence two different numbers of revolutions are combined with any power value below the optimum value, an oscillating passage in either direction can easily occur between these two numbers of turns in the presence of a variable wind speed.
The present invention relates to an adjustment device for electrical power generation installations operated by the wind which makes it possible to always supply to the connected network the maximum power obtainable from the wind energy available in each case in the form of. 'an electric current of constant voltage or frequency.
This object is achieved, according to the invention, by the combination of two adjustment devices, one of which regulates in the manner mentioned, known per se, the mechanical load of the wind wheel by means of
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of an anemometer at a constant ratio between the number of revolutions and the wind speed, while the other maintains constant, in a manner also known, by controlling an adjustable additional electric load, the data of the network , hence the voltage and frequency or phase conditions.
In operation, there is clearly a close reciprocal effect between these two control devices used in combination.
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oonformément rat the invention, because any operation of the first-mentioned adjustment device must necessarily lead to a corresponding adjustment of the other adjustment device. In addition, the device for
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glage mentioned erbrem1st place. frees the second adjustment device from its equivocal natttre because it maintains the number of revolutions of the wind wheel in each one in the. single range at which a single power value, in fact the optimum power, is
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Ojugud ..
The second-mentioned regulator then works * van ageuxeaent in the case of a fi installation. direct current in dependence of the voltage and, r p against in the case of an installation & alternating current in dependence on the frequency or the phase.
With the aid of the adjustment devices mentioned alone, the conditions in the network cannot be natural.
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so be kept constant that as long as the energy supplied by the wind turbine is sufficient z, cover the needs of the: network. If the boa? in from the grid exceeds the available energy. It is necessary to mount an energy accumulator of known type to overcome the gap. We already have
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Propo84 for this purpose to couple with the generator of electric current driven by the wind wheel a
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om? $ ^ Or a honeydew qu4 $ *, rt where: Lootvemeut the load the unchax-ge of an A (U) 'IU \ tt1a.teu; acouaa latour eleotr1quQ. r <êse1.'vo1J "'air 0 IX6 OR aastatg; depending on whether the wind energy is in OXO 8 or the besQ1n
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energy exceeds the available wind energy.
Season
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the invention, the charging and the discharging of such accu ..-
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energy are produced at best, by a relay
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voltage or frequency is related to pbào * o which is connected in parallel with the crr.8pondant relay of the second adjustment device, May. of which the threshold $ do conmtat3.on are placed in the sound depk, $ 4u and * the control limits of the relay Jtêgulat.t.U '"¯nt1onno tan first place. As a result * the power in action of the ACCU The mulator is safely limited to Glane cases in which the adjustment range of the network's ttegl¯S $ system is no longer sufficient.
An analog relay also pleased
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be used to switch on a recourse group
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in the case of a power of the wheel éo11 $ nn. falling below the adjustment range in question and p8P against to switch on a d1stt1f 'aervanatt to the aerodynamic discharge of the wheel f l1ënn. when the energy is over the limit, the latter device can be activated by turning the wheel. wind turbine in the direction of the wind or by moving its wings.
If the: tl "anIfM $ s1on 4'énOPgio from the wind wheel to the generator! 4o current being electri '!' that is carried out in a known manner in sol #.)! l. "p'8aant by an agent suitable for ltaectimulatloni such by oµ0'A 18 that P alr compressed liquid under pressure during continuous actri4ue, the accumulator is preferably connected To this energy flow, so that short-term fluctuations can be compensated effectively at the source also with the aid of this flox, Several forms of 'al $ ¯t9 of dittp0 sives of adjustment consisted C9nrwm'mttnt- t -'1 "1nventlon are shown as an example eur read appendix drawing.
The fiS 1 shows a d $ apwi% # it C) nn8t1tu6 according to the invention for operation eUFb # e $ Ut .ont1n ..
The figt and ropré> *% IÙÉ, lhaoun% 'a device according to the invention po'ftRM)
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to alternating current *
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Figure 38 is a small:, $ 4. $ Panmlt showing the dependence of the powerful P6giee. To] 9. <a * <t of turns in an assembly according to figayc s.
Figure 4 shows a dj-aposition ccnf'01 '' '' me to the invention coupled in parallel with re'.a \ '1 Figure a shows an improved éon>% 1u% ào of the power direction relay QUa # lE4 both the device of figure 4.
FIG. 6 represents a still improved onlt1tut.n of this relay dedbizi6o to .xo1 6g. lement of the disturbances produced pap d99 'flo.t'a $' M6
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of the voltage of the connected network.
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According to figure 1, the> oor * wind $ * n- no 1 drives by means of a mlciQ8 "e 1 & direct current generator of which 1 '# Xoj% Ktion 4 * field is adjustable by means of' 'a Pefi $ O% alc <dO yatg <t4.
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A bevel gear 5 is mounted on the shaft at the [! .0n <ra-
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direct current trice and form, with a second pinion
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conical 6, driven by. an auxiliary wind wheel delite serving as anemometer, a differential mechanism where the pinion pinion is sccoupié, pa1- friction, with an operating lever 7 ui COT.I: IDJ1ëo le èis: - 'oci-l; 5.f de setting provided for the r6sFtBpcG Ç! 'OXCit3t'Ot !. 4.? Or Cr.tt0 di sposi t: 1 on, we obtain 3 vc 'ariore -JTtrêJncr1ent simple the result that the load (1 (, the wheel 601 :: to', ne 1 is always adjusted automatically uûaau'ï ce than :
however, the number of turns is equal to the number of turns of the inlet 6 serving as the DURATION; "in the speed of the wind. It was chosen the dimensions of the r1Elni rc that the balance of refisse is always obtained when the speed of the ends of the ailos of the Golien wheel) e 1 0 "t with the speed of the wind in the ratio that corresponds to the anticipated rotativito of the wind wheel. From this) .; ') anterior, we obtain the result that the load on the old impeller 601 always rotates antomatically so that this impeller takes the maximum power from the current field that can be obtained at the speed of the wind in question.
The direct current generator 3 is connected by passing through the line L, in which a current feedback switch R is before L i3t ,, Lis provided, with the bars 1-Y of the network. These reed bars must naturally conduct an output voltage
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constant. To obtain this constant output voltage
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a voltage relay 18 has been provided which drives, through> 6 a control device, a regulator 17 which coi! l: la.J1do an additional c'largo r81a11.e, mounted in parallel = ;. ai> report a'.TX bars N of the reed, at the moion of resu18tenr 14. Cetbc cl., additional ar¯5e ost dc prefcroncc constituted by a = 5- resistance of heating; corport <nt plz.; ¯F: a. s taken; this resistance is placed in a ch <1uf "o-0 ± Hl II circulation which supplied the water tank -c \ audc 21.
Lf 0 [; \ .. 1 n6cc 3fJ - i) "'e arrives at this Clat the water by passing through a thermally controlled valve 15 and an electrically controlled valve 16. UOt', no. 1EJmG; t, the valve 13 it co = .na ndc. Electric is completely open, so that it still does not reach the hot water accumulator '1, passing through the valve 15 com-land6e head rmiquoment , than
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the quantity of water for sufficient heating of the
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what the heating power of each case r; c the
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electric heating resistance provided in the circulation water heater 13 is sufficient.
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When the voltage rises, the
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setting 17 is operated by the voltage regulator
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14 couple e:
parallel to the bars n of the network a growing number of heating windings ciu heater
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water 13 until the prescribed theoretical value of the mains voltage is reached again. Same
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time, the valve 15 controlled the1-, ± queoy opens
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to a corresponding extent, so that a quantity
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of hot water increased correspondingly to the
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The excess electrical energy produced is fed to the battery.
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hot water pump 21. This operation does not end
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only when the float device 23 indicates that the
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hot water tank 21 is conipleteciently filled and inter-
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breaks the continuation of the operation through
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of relay 19.
The operations are carried out in reverse when the power of the generator $ decreases * In this case, the adjustment device 14, 17 successively switches off the heating coils of the water heater 13 until the voltage to the N bars of the network has again reached the theoretical value, If the voltage continues to drop, a contact 20 is closed and this contact closes the electrically controlled valve 16 *
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8If one has a source of energy to cross windless or lightly winded inter '* valleys
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additional energy, for example in the form of an energy storage installation or a reserve motor,
It is advisable to provide an additional voltage relay 8 which is set to a voltage value a little lower than that of voltage relay 18, If the voltage of generator 3 drops by $ 'or, from the theoretical value , despite the exclusion. of
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the additional load 13 carried out at: 1. * '"from d.1sp ... setting point 14.17, this second voltage relay 6
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runs and puts the reserve motor in act3;
This engine then assuming, for its part, the cost of general 3; in this case it is naturally necessary to <lUt the, nérat.rice gene be applied 'by the wheel e011ennt 1.? 1- the measure of the' energy produced- ', amounts to aU.d. & s'J1S CI $ the rce.ptiv3, t $ of the load to apply 130,. 'so 0 the voltage relay can no longer handle it: b.nb', 3L <t Maon the auxiliary relay 8 operates in direction,% 0 contact that closes in çot & ut1 "e gens pout'alots 4. used to actuate 'on di9poaitif 40 r, * ele $ t of the garlic of the éûlienne wheel 1 or. a d18PCS! t1t, d: p1votemeAt. that the Malian wheel turns. 'un -an $ l', p: tus ûtt aoiï large out of the wind around a vertical axis;
'or el fun ... horizontal * If .or has Na9 insu $ lat1Qn', "" 4fOQÙ ci "eneJ1gie mulation we can use the voltage relation 8 to put this accumulator in.aneg1-circuited by relay B when the theoretical value of Pension uin- held by the voltage relay 18 is eaxillettnent exceeded so that this aooamulate'ar. ci, tX1 & 1 "g1. & bsor '' * be again EXCESS energy Produces or performs! a discharge of this energy accumulator in, in the case of a
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Indiscriminately strong drop in voltage causing relay 8 to oxidize.
For the adjustment of the ams of the wind wheel or to make the rome turn eolieane hçoes of the wind, it is then necessary to use a ylaur limit qgt is placed on the aÓcu.mu1ate dt-energlè, $ 1rl protects it from overload, When we use a 40QUlt. dl'téner-w g1e. it is advisable to d.tr "8.'bu.r the $ lig. l;) tt1t. sus on 3raacuuateur èu Chatte 21 dice Çd: t'ut: 1 t # Odtt1t., with relay disjunction., r3.pn Xe darg ment of the accumulator dte $ n; '' êWiit \ 1de; 83. ' à, l't1r 4. the energy accumulator oà = and6. jp'.le 'e'1QtÎiJ $', "ci6o, que;. level in i; accumta..ae dv'au ohaud'81 tot'toxb6 had below level'Qr 9d6teI'.née! ' 1.8. dci.0 4.34 described from chautfe-oai 13 when .4p AQn, dtQU'ehau4 $ 21 is: cs9Bplêt <9ment mp11. who is tost eov9qaëë that im.
Bup6rS.ee du l.'égulateu; r:, UJdte 8S * Ob tint led a1a; r.e: s attamat3., Uxt, <te 'que la. rent & 4
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The adjustment of the network is assumed by the voltage regulator 8 and is effected accordingly by a transmission of energy corresponding to the power produced in the energy accumulator.
In the alternating current installation shown in figure 2, there is, between the wind wheel 1 and the three-phase current generator 3 'a hydraulic mechanism 2', which is regulated by an adjustment motor M in dependence on the speed wind in such a way that the wind wheel 1 always takes the desired number of revolutions corresponding to the prescribed ratio between its peripheral speed and the wind speed. One then needs to tune the AC generator 3 'only by controlling its load at a constant output frequency, in any event to obtain the optimum desired power conditions.
A small Tirill regulator 4 ', which acts on the excitation machine 3' 'of the generator 3' is sufficient in this respect for the adjustment of the output tone of this alternating current generator 3 '.
The remainder of the control installation of FIG. 2 therefore corresponds in all respects, therefore as regards the construction and the mode of operation. operation, in the arrangement described above with the aid of figure l, with the only difference that in place of the voltage relays 8,18 (fig.l) we have provided in fig. 2 the two relays frequency 8 'and 18', of which, again, relay 18 'is set at a constant frequency, while relay 8' is placed with its two limit values at a certain distance from the theoretical value of the frequency , so that it can only come into action again when the relay 18 'has already completely eliminated the additional load.
In addition, the adjuster 4-7 is replaced by an electric adjuster operating in a substantially equivalent manner. A small dynamo-tachometer 5 'is coupled to the generator 1 and a small dynamo-tachometer 6' is coupled to the auxiliary wind wheel; these dynamos-tachometers jointly control the regulator 4 'by means of the current balance 7'.
The device shown in Figure 3 differs from that of Figure 2 firstly by the co-coupling between the wind wheel 1 and the three-phase current generator 3 ', which is carried out by using a quantity of liquid or gas put into circulation by the pump 9 driven by the wind wheel and the motor 10 powered by this pump, put into operation hydraulically or by compressed air.
This form of the coupling offers the advantage that an accumulator capacity can be connected to the duct placed between the pump 9 and the motor 10, for example affecting the shape of the compressed air tank 12 or of a charged liquid tank, which serves to compensate for short-term power fluctuations of the wind wheel 1 or correspondingly short load fluctuations in the output circuit of the alternating current generator 3.
In order to adapt the load of the wind wheel 1 to the speed of the wind by the pump 9 in the manner according to the invention, there is provided on the pump 9 an adjustment device 7 'which adjusts for example the current.
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of the pistons of the pump or the opening times of the suction valves of this pump and which therefore controls the delivery power of the pumpate This adjustment device 7 'is controlled by a regulator
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with diaphragm or diaphragm of the coD1xw type, the two membranes of which are placed on the one hand under the pneumatic pxo & sd.on of a manometric tube 6t placed in the sale and on the other hand under the pressure of a small auxiliary wind tunnel 5 'coupled with the pump 9,
Since the discharge power of the auxiliary blower
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linear 5 'depends on the number of turns of the pole 9 or of the wind wheel 1 the regulator 7' conjusde 1in% 2.Determined number of turns of the auxiliary blower 5t at all wind speeds acting on the manometric tube 6 'and we can easily be obtained by Utle oo # tltut: tOn appropriate control elements qtte numbers of revolutions of the wind wheel and the auriliary wind tunnel
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5 'increasing in proportion to the co1 $ aantes vitGft $$ s of the wind are conjugated The pU.18 $ UCè of the wind wheel 1 is then used in an optimum manner at the earliest instant.
The role of the control elements shown in fig. 3 consists first of all in compensating for the differences between the energy of the wind which is exerted and
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the sum of the grid energy requirement efde a # umela. hot water tower not to use the cQnt, tên.rg1. compressed air tank or rsexo3. when the storage capacity of the hot water tank is exhausted. as in the freeze. 'le; J) ;;. e.utfè - ", \ 1 1 $ had set by the frequency relay?. 1 moet #. compressed air or liquid under pressure; if - ,, 0 esaÏnaist the three-phase current generator 31 'goin'6rte a regulara ** turn of number of turns 11 whose c $ r8rc / f + t'! Q. 8 Indicated in fig. 3a in the form of dt: e'faibaeïï & inclined.
St11 .e produces an e1evat10; "': the 6eo .. tric load of the network with an aerated oduot1on of the wind, the number of turns first decreases correspondingly, so that the $ ttlateuxo of number of revolutions increases the load of. tt) O "te '.). 0 and 4U'Vn number of revolutions corresponding to the at4ct.tstlque of fig. 3a can be adjusted.
But at the same time, tm ,, '3, a frequency relay 18' switches on and moves the '"" gold. charge regulator 14 until the <8e 4u, .. '. water. and the power absorption of the chau8teea, taken in total, again give the previous value, therefore up! that the number of revolutions regulator 11 again adjusts the previous load of = revolution 10 and reconciles the total power transfer and the power output. When the grid load drops, the reverse process occurs,
If, on the other hand, at constant load, the output of power were to decrease, there would first be a danger that the energy accumulator would be depleted.
In order to obtain the result that a compensation of the charge by the hot water accumulator takes place before a similar discharge of the accumulator 12, the regulator ...
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number of revolutions 11 is provided in known manner with a revolutions regulator which subjects the characteristic of the regulator to a parallel displacement
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of the nature recognizable by fig.
3a This rev adjustment device is controlled with a delay damping the oscillations by the pressure of the compressed air tank 12 and by the level of the liquid in the corresponding charged tank, in a beautiful way that it tends to maintain keep the maximum value, We then obtain the result that the water heater 13 is always activated, first of all for the compensation of fluctuations, between the two extreme positions of the Range of characteristics of number of turns via of relay 18 'and that it is only afterwards, when this water heater is no longer sufficient in terms of its power to compensate for the differences between production and demand, that a discharge of the energy store 12.
Inver. Seed, this accumulator is always first of all fully charged when there is an excess of energy before this excess energy is transferred to the water heater.
As a result, the actual processes move along the line A-B-C, shown in dotted lines in fig. 3. The limit relays 8 and 8 'in fig. 1 and fig. 2 are replaced in fig. 3 by a limit pressure regulator for the pressure accumulator 12 or by a float regulator placed in the corresponding loaded tank and which produces the same effects.
The devices described with the aid of fig.
2 and 3 however still require a modification when the electrical installation for the production of alternating current driven by the wind must be coupled in parallel with a large distribution alternating current network, therefore for example with an interurban network, in order to be able to cover in each case, depending on the need for load peaks coming from this network and ceding to the latter its own inevitable power peaks, because a similar network prints its frequency to the generator driven by the wind,
so that with such a parallel coupling the frequency variations used as control means according to figs. 2 and 3 can no longer occur as a consequence of the variation in the power supplied by the wind wheel.
Compared to these devices, fig.4 shows a device according to the invention in which the network served by the wind is connected in the form of a branch network to an interurban force network, so that the energy of the wind produced is first of all made usable for the needs of this connection network and in doing so the additional payload produced by the hot water accumulator is completely eliminated in both directions before an exchange takes place. of energy with the intercity power network connected;
we are energized there to mintonion somehow as long as possible the autonomy of the connection network supplied by the force of the wind by using in an optimum way the energy of the going which is produced and not allowing an exchange of energy with the inter-urban network only when the limits of the power capacity or receptivity of the autonomous branching network are definitively reached.
For this purpose, as shown in fig. 4, a power direction relay is used which is placed between the output circuits of the mains transformer and
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the gene <st <àn ouPmt ?? 1 ia a.t a taï. "# '' emajMt,,. a d, ..n'81. la tO'l1rnltu1" from au l'dl'tu and ftd 1 $ 10r. de la ppisa 4 $ 1inI11 "fte .... 4 ...... 1ft 1;, .-, la comntBn4e (l $ '3.11 ebÁ11Se 8Up1!) l-ntd.re te <tm6 e. qui pef) 4th is% Panfl Be 1n "1. '. at. tJ'tdJ1ôtt q1.11 tt. fûctms then in oono4quence A tfg1à (t '. * 1On in case te <sE & t 4 * pal-bodnoo danll 1. Î400att t.Uiiei1 "" p'Ut go and a p4 # to ## d0 41't.; nd "'.At'bt ???? $? Water pldiltentatra in case of tlànqut of p4iwx Oe don # 1,0 zou d0eeePvi 1a P 1w 1 ± vent. U.è 4o: tl¯Mt 1, * ht.h. 4+ t1011ft ... top 1 '!. Ntevm'M.ai. E. D, fun mfo.n1fuu. Bydr4u $ qxb 2a; * OA6.
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CIO br $ nebë! T1c: u3, f; ", Là d; .vnamo.t.eh. '" Em t * U, 6 * At the idler wheel ..1'tf; è 1 ... 4th :, b'bù ... the 1a & 6 of couzoant 'fa including 1' # * utro bt \)! nè * et, .rt1i '... M 14: v 1; $ Chont't ,. Ga ent "W $ pl '1.4'n6nf $. 14, 4- current 7a OQ. \' NL'IJAn4e 4ft rc'.a 14 mia w <00 & z f1 $, a by lf1ntēdt.t..e 4u tQU '' '$ JnIf1otJ1 ,, "11 le m6 <KmiSBte OOnSb8mminb g9M La g6â O'oul'b" 1 $ "3 .." in pfi "health by a 3Mm93)! E 30 aw Y4 # aaw lntelnU'ba1n 2 - & dOnt 1 e equ <wa a1isn # 1 * f1'fqUnOe Au OOt1f'ant toutn1 Poe the S4 "1u" 1C. ot a top4ogro de ce toit un igoe "do tours% b8 d4? wnw 4 p gfn4.t: t. 40nfo m4wan%, é .7, 't't' 't7t" 1f1 ...- d1 "otion do ulosance 11f7 é. ' 4atea la b'- - 4.
48.11 \; t and the otr4olt do 00ejo du ') 1 $, n1I \ te- al. r ralute 27 4which was p6p the 1htô6itll. de t% t * de ccmrmitatll> J1 S8 and 29, the .é.a1Ol1 toa n ", t! -t aU.? <! MH <* 1'ormateUJ! l 25 ... in such a way that eotte tonotori ; was $$ t lvs <9t from a pu do COmr.m1.t! 01t 01.t * and igbaisodo from a step dr qQIIr¯.t3.on # EU 411 () - JJt .. Poe., apon Ji. 1a value mcyennè noxwmaloo value) aveïm; La OW $ 8 u. ': 1.1t 8UPp1 & aent.lr. ddorite -in detail c1-désSStUJ d "t9 (; i; lt la tOrEll $ tttun Ohmf # owO8u fi e1culat1on 138 eot volt44> a la 'ba.r8 de ..u. 1, id :; in s3ua case according to b $ a;, 1n year nomb1 '$ sd1ectlo: m.'b1e of heating cuts can 3t "bPanOh4 d 1 $ the 418111t by means of the motor do regulation 1'. $. and do '.nt' t9 de moyon 14go La dh Pég18sg 1? A hb of "glaeli 0 7a 0 9 and o of n4smge ma, m # ?????? of mo% enP of Mglagv 7a 8 * f <* fleo% ne, o passing through the switching relays. ..19a.
With the help of a relay l @ a which however. eontN1% IQttlld EUX montage $ des 1'1 & 2 et, n * <6t-et puli rdali $ 4 couo t01? me of fzaéquenoé relay, mate in the form of do relay
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voltage,
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It is first of all mpposo that lw.sana of the ge; P13ratttice of current F1pha.8 za 4th $ em. by the wind is enough for C1:> Uvr1: tt completely 10 'Oomln of light and oloobric force of. ooas <> mat 'network? and also pou tourhi1. "tm eerta1n xobx dtdiaepo eie ai ehoutte-eau at oJ.rou1atton 15th ..
S1 .1nte11Ant â tome du wnt auperitel, the current sdndmtece tha se Ze cannot turn blue a plate! grand nombee da touroo but it provides? N6 power aC4n.Q1! de Oort * that first of all an e1!: ci3s do puleugnea is o4dé hanged. Un Instant au rdueun Interurban as, gala: Le rolato d *
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power direction 27 then comes into operation
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and actuates the relay F3 which produces by appropriate coupling of the windings of the transformer an element d. the output voltage of the transformer z.
Con8'qu8nc8, the voltage of the generator 3a can now rise and the delay voltage 18a comes into operation) this relay produced by the izatcrrdiaire of the switching faults 19a and the adjustment devices 14a, l7a, uae augll '1 $ ntat1on of the additional load by the water heater 13a and this operation is continued until the device regulating the level of the energy is held in the power direction relay: 17 starts to s' invert and that this relay 17 blocks again the switching relays 38 off.
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these occur in the opposite direction when the power turned by the wind wheel decreases.
In this case, the re-
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interurban calf 26 com, -, to be transferred d (the power h 1 bar of peseta L passing through the transformer '5,
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so that the power steering relay 27 is
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pà1lCOt1N pap the power in the opposite direction. The power relay $ 0P6oum paP 27 then energizes the power supply relay 27 then energizes the switching voltage 29 which produces a lowering of the output voltage of the transformer 2b.
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To Maintain the Steering Pelais
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ulaunce 27 exell1pt of oscillations during the operations c adjustment which has been described it is recommendable to d, tina4Hl 'a constant of time in the operations and- t80tU ". by him * t3 can obtain this result of a manib a: ti4lD8l18nt simple according to fig. 5 using for the armmuta3o of the degrees of the transformer a tOJll'l1t.tW '8éloo% 1uP 30 with delayed recoil whose HtaJr4è111ent time corresponds to the adjustment time required for the operation of the operation% z adjustment ion . the 14 gb instrument 1'1aI'14a.
The switching blade of the 30 M ZMtPMtl1 relay is in contact with the center tap of the 8Upp14l1 element 31 of the transformer. â3. the power steering re 1 & 18 27 set the right right coil <? relay 30 current saus this switch tab is pushed to the right and the output voltage of the trsns- tormat8Ul '28 is raised. At the same time, the circuit of the switching magnet in question is cut off and a
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positive recoil delay is switched on.
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When a determined time lapse has elapsed, the operating blade of the time roller 30 returns to its normal position.
Losqutalo1 "s 1équ111bre don the tension
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* and reached between the network bar L and the circuit of the
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sae1lft $ eur in this position nOl "rlal0 by ltop. rat10J'1 of" 81age which took place between tenpe, the blade of OO8mUtatlon remains in its normal position, But when ..1, 'O'Dl'.tlD11- se l'lQd Qui 8feett dgroulf5o 1t 1ntrvQl- jpe .ne ïIU "n." not erl'tore this compensation, 1 relay
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power steering unit 27 works again,
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So that the control opfrat10n a3 repeats one more time, that the complete elimination is produced by the adjustment * in devices of the type described last. the voltage of the network bar L always follows the voltage of the trunk network! it t1o:! eg also to fluctuations of this voltage, cu in all their extent.
This presents the disadvantage
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that it takes $ to obtain urn dl.t: t '* 1butQn' 4naPsio in the vonlu sense, set the limit values of tenaitn dU 11 "* tension gap- 18a, Using 'do) Ma'yeï <6 known $ Iconquen, in dependence on the input voltage of the interurban water 11 in order to deposit the obse vanda 'da plan 6d.p' 'of distribution dlênorgle independently 4es tluetu4tn. 40s .t1 \\ C- tuationa of the tension, which are 1m.p)? ImO.s by the rbeàn: 1nte: t'bain .. are naturally also quite 1n4td ,. rables at the network bar L.
We can avoid:) * this inconvenience Mans more
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when one foresees for the t: t'a: nsto% '¯te 25, not only an adjustment in two degrees diL CQJ1I; ià, tU1Ié, ¯ $ 11 lit using a transtel'mate'Ut ”of adjustment ,, e "6 'I1tU: 1.
Yn constant re0l $ ge in) 1 large pcot6ee Péslase and when we have on t: t "sformat $ 'U1 \ a EI1a1' $ of tension, which maintains constant the ten.1Q! 1 t3: the CJr1qut of the seoond.à1re side on cet6 output of pafoatatetxp 88 We then use av = tagousement a report, at time e <!! nMM! t'i 'de by the direction relay of pu1. $ an, ..
who does? <'? this voltage relay in circuit qutuprèo t'JUS - its recoil t $ 111pa has elapsed and it thus ensures that the output voltage of the transformer is brought back by known means to the theoretical value,
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The flg # 6 shows a dlopooltlt of this nature # The contact blade of the power steering relay Z7 is connected in series with Io 1'ela1 $ at time 62 which operates as soon as this contact blade is crossed
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cut by the current during the setting in ci'1'cu1t of the two switching points 28 and 29.
When its delay time has elapsed, the time relay 32 cuts off the circulation of the contact lama of the power steering relay 27 and in its place it switches on the voltage relay 33 which
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produced now, by 1 t1nte: t'medi.1e d11 engine da. adjustment 34. with the rotary transformer 35, the adjustment of the theoretical voltage in the usual manner. ;Time to
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delay of the time relay 32 must naturally be chosen so that:
11 is completely sufficient for the end of the adjustment process of the regulating members 17a
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to 19a (a particular advantage of devices in accordance with the invention consists in that particular control lines and especially mechanical coupling members are not necessary between the control device provided for the additional load and the generator. current coupled directly to the wheel
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wind turbine. At the contrgirej the current bars of the generator serve as a unique connection between these two
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parts of the installation.
Consequently, the invention makes it possible to mount the machine driven by the force of the wind with the generator which is directly coupled thereto at any distance from the installation of an accumulator, in part.
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special thel'tn1que accumulator. so that we can for example simply place 1 tÚ $ 1n d4 preduotion of force by the wind on a mountain) = on the other hand
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have the dt6a * 4 hot accumulator installation. dant the valley where it is used and an8ni Where it is accessible for exercising li ourvelllan * 6 the most. easy.
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Likewise in the quivanl devices. Of ff. 3 to 6
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it is not necessary to provide special li-ncs of ('' jU \ .andv so that one can combine without more to a connecting transformer to the intercity network, in the branch network, a very large number of installations for the production of wind power placed at
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distance from each other without providing any control lines whatsoever between these various wind power generating facilities equalizing each other in their power.
One can, for example, equip a municipality with a series of separate installations for the production of $ 'or this by wind, energy.
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gy coming and going between these installations according to need and its network being connected to the interurban resolution via a single transformer which does not withdraw
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energy to the urban network only when the 1.:>11.(11 total of the municipality requires it.
R E 1r E ii D 1 1J: 1 - (, 1 0? 1 3 I.- Adjustment device for installations
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electric force production actLo'l -, "àe9 par le vent., characterized in that the gold combines soft regulating devices known per se, one of which controls the mechanical load of the wind wheel by the generator by means of a
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anemometer for maintaining a C011S ratio both between the number of revolutions and the wind speed, while
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the other maintains the grid data, therefore the voltage and frequency or phase conditions by controlling an adjustable additional electrical load for the generator driven by the wind wheel.
2.- Adjustment device for electrical installations as claimed in 1.- characterized in that for alternating electric current generators driven by the wind an anemometer is used which maintains the number of revolutions of the wind wheel, by adjusting the transmission of force between this wheel and a generator. in a fixed relationship with the wind speed, in
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in combination with a q1d frequency regulator keeps the frequency in the connected circuit constant
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by intercalation regulated by an additional charge.
3.- Adjustment device for installations
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Electric devices according to claims 1 and B, characterized in that for electric torce production installations driven by the wind and provided with an energy accumulator, the charging and discharging of the energy accumulator. energy are controlled by a relay connected in parallel with the voltage relay or the frequency relay of the second adjustment device and which is of the same nature, then whose threshold values in both directions are located on either side of the threshold values of the corresponding regulator relay.
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