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Dispositif régulateur de vitesse pour génératrice a courant alternatif.
L'invention concerne un dispositif régulateur de vitesse pour une génératrice à courant alternatif afin d'obtenir une tension aux bornes déterminée lors d'un débit variable.
La "tension aux bornes déterminée" peut être une tension aux bornes pratiquement constante, mais éventuelle- ment aussi une tension aux bornes qui croît avec l'intensité du courant débité, de manière que l'accroissement des pertes qui en résulte soit pratiquement compensé. Si l'on désigne par V la tension aux bornes, par V , la force électro-motrice qui est proportionnelle à la vitesse de rotation et par V, la chute de tension interne, on 'a la formule V = Vo-¯v
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A charge croissante, deux facteurs provoquent une baisse de V, a savoir
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a) 1L force lectro-aotrice V , qui tombe intensité crois- sante du courant watt'; et b) la C:lUt de tensi.Jn.1 V qui est a,¯.roydnattve^ent pro- ortionnelle au courant déwatté.
L'invention est basée sur l'idée qu'il est néces- saire que le dispositif réagisse de la même manière pour une chute de V provoquée par la raison énoncée sous a) que pour une chute provoquée par la raison énoncée sous b)., à savoir un dispositif qui ne réagit pratiquement que sur la tension aux bornes V et qui est indépendant d'une variation de la vitesse ce rotation de la génératrice, ou ce 'lui revient au même d'une variation de la fréquence
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de la tensiondeiageneratriee.
A cet eret, dans le dispositif conforme a l'invention, on branche sur la ten- sion eux bornes à relier un moteur asynchrone monophasé à condensateur, induit en court-circuit tel que la valeur
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1 Cv C du moteur dépasse la valeur 6) LL (Lg est la # C self-induction de la bobine insérée dans la branche à condensateur) d'un montant tel que le couple du moteur à condensateur soit pratiquement indépendant de la vitesse de rotation mentionnée et qu'il soit utilisable cornue facteur de réglage de la vitesse de rotation.
Soit il le courent dans la branche ne comportant pas de condensateur et dont la bobine a une self-induction L1 et une résistance Rl, et 12 le courant dans la branche à condensateur dont le condensateur a une capacité C et la bobine, une self-induction L et une résistance R, la self-induction de l'induit étant incorporée dans L1 et L2 tout comme la résistance du rotor et la résistance de substitu- tion des pertes fer sont incorporées dans R1 et R2.
L. possibilité de maintenir approximativement constant
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le couple du condensateur est basée sur la considération suivante:
Le moteur étant mis en circuit, et maintenu l'arrêt par exemple à l'aide d'un ressort, le couple est, pr approximation:
K = Ci 1 1 2 sin (#1 + # 2) expression dans laquelle il et i ont la signification pré- citée tandis que et # 2 sont les angles de phase corres- pondants.
L'intensité du courant dans la brcnche dépourvue de condensateur est:
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expression dans laquelle V est le. tension aux bornes.
A fréquence décroissante, # diminue et il augmente.
L'intensité du courant dans la branche comportant un condensateur est :
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un peut faire en sorte que 1 vanue en sens inverse ae ia fréquence en faisant en sorte que 1 soit plus grand que #c # L2, ce qui peut s'obtenir, par exemple, par l'emploi d'un condensateur approprié. Dans ce cas, i diminue à fréquence décroissante, de sorte que il et i varient alors en sens inverses.
En ce qui concerne les angles de phase -( et # a;
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tgv =0/1 et tg"" =WL - zk
R1 R A fréquence décroissante tg 1 diminue, et.?, diminue donc aussi, tandis que tg #; et donc- augmentent.
Le produit qui exprime la valeur du couple K comporte donc deux grandeurs (iL et' 1) qui diminuent à fréquence
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décroissante, et deux grandeurs (il et # 2) qui augmentent a fréquence décroissante.
Un choix Judicieux de la capacité C permet donc de maintenir praticuement constant le couple dans une zone de réglage déterminée, en ce sens qu'il dépend encore uniquement de la tension aux bornes V a relger que comportent les formules obtenuespour il et i2,
Uns variation de V entraîne donc une vacation du couple et cette dernière variation est utilisée comme f,¯cteur de regiage de le. vitesse de rotation, nécessaire par exemple pour maintenir constante la tension V.
L'emploi d'un moteur à condensateur offre un sérieux avantage; le couple de ce moteur est assez grand et il est à même de fournir un as:.ez grand travail aux organes utilisés pour le réglage.
Pratiquement, ce résultat peut s'obtenir, par exemple, en retenant l'induit du moteur condensateur par un ressort de préférence on ressort spiralé entourant l'arbre, la déviation de l'induit étant utilisée, de manière connue, pour déplacer un organe de réglage du moteur d'entraînement de la génératrice à courant alternatif, par exemple un moteur à gaz chaud, ce qui provoque une augmentation ou unediminution du nombre de tours.
Les valeurs L , L2 et C peuvent être choisies de manière que la tension aux bornes V croisse avec la charge et ce de manière que les chutes de tension soient compensées.
La demanderesse a constaté, par voie expérimentale, que dans une garnie de fréquences s'étendant de - 20% à + 20% de la fréquence nominale, la variation du couple peut être limitée a 0,5%.
Le dispositif conforme à l'invention offre un sérieux avantage: il règle uniquement la vitesse de rotation, ce qui, dans le cas d'une génératrice dont le champ est fourni
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par des aimants permanents et dont il est donc impossible ae régler l'intensitt de champ, constitue la seule méthode de réglage de tension économique, car, comparativement aux ré- qui; tueurs de tension connus, un moteur à condensateur du ganre précit est simple à réaliser et bon marché.
Le dispositif conforme à l'invention offre encore un autre avantage: il permet de combiner le mode de réglage de tension décrit avec une génératrice i grande résistance interne et donc3 grande chute de tension interne qui peut alors être compensée, ce qui permet de donner à la généra- trice des dimensions plus petites.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé donne '-, titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particuliarités qui resrortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La branche sans condensateur 1 et la branche comportant un condensateur 3 de l'inducteur sont con- nectes par l'intermédiaire des bornes 4 et 5, sur la tension à régler V. L'induit en cage d'écureuil 6 du moteur à condensateur comporte un levier 7, qui est retenu par un ressort 8. Lorsque le couple augmente ou diminue, le levier 7 se déplacera dans l'un des sens dela flèche 9 et ce déplace- ment peut être transmis, de manière connue, à un organe de réglage du nombre de tours du moteur d'entraînement de la génératrice.