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"Dispositif de superposition pour courants alternatifs étran- gers au réseau."
La présente invention concerne un dispositif de super- position pour courants alternatifs étrangers au réseau, au- moyen de deux. machines à induction à double alimentation,
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commandées synchroniquements La superposition de courants alternatifs étrangers 'au réseau à des réseaux de'courant de haute intensité se fait ordinairement au moyen de transformateurs de superposition, c'est-à-dire de, transformateurs dont l'enroulement'primaire
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66t connecté en s';ri,e avec la ligne. Li fréquence utrsngere au réseau, est superposée è l'cnroulemc.nt seconde.. ire et réa- e;it, par l'interrnéèi:i:2ire du champ magnétique, sur l'-nroule- ment primaire.
Oc procédé est connu, sous le nom de superpo- sition-série. Il e.: t alors es.emtiel que 1s -puissance consi- dérable absorbée du. réeau d'alimentation ne réagis: pas, par l'intermédiaire au tn:nsfor11Eteur de fréquence, sur la .e.ei:t: source de courant pour la fréquence étrangère au réseau. veci est obtenu prirlciI-l:10r: )0-[; i.i,,. >r<$=leée du. cou- plage entre l'enroulement primairE et 1' <n-L'OJ.J.loemeix.t secon- daire pour 1s fréquence du réseau, t;[j:li:" ClLl'? 1 fréquence <tr nt,P:1^E au réseau., cui, le plus '30uvcnt, est ii rlCtG'.l.tilr:rlt plus élevée, est en oéné Y81 mieux .',r<nìi=1.se, C,{. scr'Le que dons l'r.x:roulcll1ent pricijirc, il se y¯rou,.it une superpo8jtion ces deux fréquences, un voit oisément que, C'G la serte, il 1*>it c1'8rc'''er un compromis, qui n' t pas toujours facile a trouver, rentre les deux conditions.
Il 6'--t de plus désavan- tageux que ce procédé exi,¯e ,:le gr'-nds transformateurs de superposition, pour èJUti.nt que la superposition doit se fai- ye centralemlnt 'n outre, le I#OC;GCf; 1 iie convient pSfJ tout système de C On,!8[lUe à distance.
Ibr analogie bvcc ce procédé, il existe un procédé de superposition-parsilele, dans lequel on emploie des oir-
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cuits résonance-série, dont chaque phase est constituée par une inductivité et une capacité en montage série. Ici encore on doit tendre à éviter l'action de la tension du courant de haute intensité sur la source de courant de fréquence étran- gère au réseau. On y parvient par un bon accord des circuits résonance-série sur la fréquence étrangère au réseau. Cepen- dant ici encore il existe un compromis entre la proportion relativement considérable de l'énergie de passade de fréquen- ce du réseau d'une part et la résistance notable pour la fréquence étrangère au réseau d'autre part. En outre, le dispositif exige des batteries considérables et coûteuses de condensateurs.
La présente invention se rapporte à un procédé de couplage dans lequel n'existent plus les inconvénients men- tionnés du procédé connu.
Ce résultat est obtenu par le fait que deux machines à induction de même nombre de paires polaires, couplées rigi- dement, qui sont commandées du dehors à leur vitesse synchro- ne et dont les enroulements de rotor sont reliés électrique- ment, sont reliées du côté stator, respectivement au réseau de courant de haute intensité qui doit recevoir la superpo- sition et à la source de courant de fréquence étrangère au réseau, de telle sorte que la force électromotrice induite par le réseau de haute intensité sur le premier rotor par
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suite ce sa vitesse synchrone,soit 6le zjro, e''j' v c¯uea iz r contre le champ loarnen.t de fréquence é1;ronjèJ.e u ré- seau impose su. second stator tourne 8syncl#olÜqu.E::
ill"rn par .rapport au rosor et engendre par suite une iorce électromo- trice ce fréqu"n ce de glissement, uont 1#.s co'drLnts réagis- sent lcu.r tour sur le premier stator et 1;.<::ui?enf éD1e- ment de la sorte dé-m::; lb réseau, de h: .wr 1;:.t.oensi i;é unefré- qaence additionnelle étrangère su réseau.
Le uessin rq)1-é3e',ts (.eux modes i' c:,.:vcnion i<t# principe ,'lu procédé: li fi 6 1 contre un ixi<>e d'exscHicn G. principe suivant le procédé de sup.=>o:¯wi,icn.-pûra11:1e, et la fie- 2 un niode d'exécution <1 C ,¯ 1i21C1: sui- TF,:lt le procédé de GU.perposition#GdrJ.e. sur la fi!...Ul'8 1 la référence 1 dés <;ne un !noteur synchrone Qui, par l' l.zutemn:;cii; ire ae l'arore 4 COlfL1e:.nde mécaniquement les <1<#x; [iLcctines asynclr'Jn8s 2 eu õ Le dis- positif u'excitation 5 pour le motc.t.1.r syúc::;:on(' emprunte le ;o;¯r rt continu ±XE±±ùX n4ces?ii.i"e l'excjtetion du moteur synchrone au réseau, ùe tension continue 6, et l'amené, psr 1'intermédiaire de b3;ues collec"t:{ß2ces 7, wu moteur syncrro- ne.
Les stators au moteur synchrone, et U8 ¯La machine asyn- chrone 2 sont reliés au réseau de hute intensité 8 de fré-
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quence fl' tcmdis que les rotors des deux n,,,-ohines asynchro- nes 2 et 3 sont reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire de bagues collectrices 9, 10 et du conducteur électrique de liaison 11. Le stator -de la machine asynchrone 3 est relié au réseau 12 de fréquence de superposition f2. Sur la figure 2 la La chine asynchrone 22 présente, au lieu d'un montage normal en étoile ou en triangle du stator, un enroulement triphasé dont les trois phases sortent séparément.
On suppose que toutes les machines ont le même nom- bre p de paires de pôles.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant. Par le moteur synchrone 1 l'ensemble est entraîné par l'intermé- diaire de l'arbre commun 4 et atteint un nombre de tours qui est exprimé par
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nl¯ 60 f 1 et UJl 2 fl, Dans l'enroulement du stator
P P de la machine asynchrone 2, qui est également reliée au ré- seau 8 de fréquence f1, naît un champ tournant qui doit tour- ner dans le même sens que le rotor de la machine asynchrone 2.
Etant donné que, dans ce cas, il n'existe aucune vitesse re- lative entre le rotor et le champ tournent) ce champ tournant n'engendre aucune force électomotrice et le rotor est exempt de courant relativement à la fréquence f1. D'autre part, la fréquence de superposition f2 est imposé au stator de la ma-
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chine asynchrone 3, en sorte qu'il se L,TOi',::
t 18 un chemp tournant, cent la #o.l=ition s'exprime pur n2 = 60 f2 et W - 2 Îr f 2 2 ! p Mais étant donne qu'- ce ohc-mp tournant s une vitesse de révolution qui diffère de celle 4.e l'ensemble, il se produit des lors >na vitesrp relisive qui jnduit une force él eotromo tirce dans le rotor due la úl:;or.ine asyrio-.rone 3" La fréquence de cette force électro motrice r3 if ¯,.ére suivant les scn2 de rotation du champ tournant et '''u n' '.,01'. Cps sens
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étant les morues, on a :
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2 =W2 -Wm = 21T f2 - 2lf fl = 2 .
(f2-fl) p p La force ëlectromotrioe Cl8 fréquence f' 2 a:irsi obtenue enben- dre de son côté d:.as le rotor ue la .....cilinc asynchrone 2 un champ tournant qui, par rapport su rotor r!',' cette DL ohine, tourne 1 la vitesse angulaire '2' liais ët'!nt donné que le rotor ta lme lui-même 8 1", vitesse m'2 c[:,nicru ...r ulr. ire ,
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- m
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on oblji=nt, si l'on admet encore que le ro bor et le c'3mp tournent tournent cl:=:ns le m:me sens, dans le stator de la .:c:hine 8syneli.l'onc 2 une oree é1<:,etiopiùnt#.i,ce 1;,<j=L1.i;e qui pQS"JÉh une fréquence et une vitesse ol.-111eire . de os;:ec:
e une . s une vitesse G.¯-,ulaire s val ¯,LU W st -f2 +Wm'= 2TT (f2-f1) +"21T" fl = 21ff2 = 032
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P P P
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o'est-a-Qire que la force électromotrice induite dans le stator de la machine asynchrone 2 a la même fréquence que celle que présente le réseau 12.
Bien en tendu il n'est pas absolument nécessaire que la fréquence de superposition f2exactement pénètre dans le réseau 8. On peut au contraire procéder à une transformation de fréquence telle qu'il pénètre dans le réseau 8 une fréquen- ce qui diffère de f2. Ceci arrive par le fait que le sens de rotation du champ tournant dans la machine asynchrone 3 est choisi de façon que le champ tournant tourne en sens inverse du sens de rotation du rotor. Il intervient déjà de ce fait une élévation de fréquence qui se transmet des lors aussi par l'intermédiaire du rotor et au stator de la machine asynchrone 2. Le même on peut effectuer aussi de la même manière' dans la machine asynchrone 2 encore une fois une transformation de fréquence.
Sur la-figure 2 l'invention est agencée en procédé de superposition-série. La disposition de l'ensemble et de sa commande restent en général les mêmes que sur la fig. 1.
Mais à la place du montage normal en étoile ou entriangle du stator de la machine asynchrone 2, il intervient maintenant un enroulement triphasé, dans lequel lesrois phases sortent séparément. Ces trois phases sont alors intercalées d'une ma- nière appropriée dans le parcour de la ligne et représentent
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si."si, pour Ginsi rire, les en'fo'ilcHif'nts primaires clu trans- fo rDJJ.:Jtf,ur de superposition..
Il vg de soi que cet 'JYl ro"Ü'-11'ie"nt doit être dimen- zionné poar le passade du cO:èY:..nt de -,-éqti,,nce -u réseau., exactement coms sur la fi.-,. 1. 1' Trci;1<=nent d stator ;it ftyp. di-merlionné pour la tension du rése- u de fréquence fl.