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La présente invention se rapporte à un perfectionnement rel?- tif aux groupes électrogènes de secours prévus pour être mis en marche aussi vite que possible quand, pour une raison quelconque, l'énergie électrique normale, fournie par le réseau, vient à manquer.
On sait que, dans les conditions normales, les appareils élec- triques sont alimentés à partir d'un réseau de distribution; parmi les appareils actuels, il en est dont le rôle est essentiel dans certaine ac- tivité et dont le fonctionnement ne peu,:, être arrêté, sans ennuis, même pendant un temps court ; pour éviter les inconvénients pouvant résulter d'une panne d'alimentation on fait usage, dans certains cas, de groupes électrogènes comprenant généralement un moteur thermique, Diesel ou autres, pouvant être accouplé à un générateur destiné à fournir immédiatement le courant nécessaire. On a donc recherché le moyen de réduire au minimum le temps exigé pour le démarrage et la prise en charge du moteur entraînant le générateur.
Dans ce but,on a eu recours à différents dispositifs dont les plus connus sont ceux qui font appel à un volant tournant à grande vitesse.
Parmi les dispositifs actuels, on en connaît dans lesquels le volant et la génératrice de secours sont en marche normale entraînés de fa- çon continuelle à partir du réseau. Si une panne se produit dans celui-ci, le volant entravée la génératrice de secours pendant le temps de démarrage, de prise en vitesse et en charge du moteur qui peut aussi être lancé parle dit volant. Avec ce dispositif la consommation d'énergie est forte, due au fait que le volant et la génératrice tournent de façon permanente ; le démarrage du moteur thermique est brutal, partant dangereux.
Puisqu'il y a obligation pour le moteur thermique, après le démarrage, de ramener le volant et la génératrice à la vitesse de départ, il lui fait donc une puissance beaucoup supérieure à la puissence normale même si, comme il est parfois prévu, la vitesse du volant, en période d'attente est beaucoup plus grande que celle de régime. En outre, au démarrage quand on accouple automatiquement le moteur thermique sur le volant en rotation, on risque une destruction rapide de l'embrayage et des avaries au moteur.
Enfin, dans le cas du courant alternatif, si la tension est assez facilement maintenue à peu près constante pendant la période de mise en marche du groupe électrogène, il n'en est pas de même de la fréquence qui subit les modifications de vi- tesse du volant ; cetinconvénient peut être grave dans le cas de certains appareils récepteurs.
La présente invention ayant comme but de supprimer ces inconvénients dans un groupe éléctrogéne de secours comprenant notamment un moteur thermique, une génératrice et un volant, consiste en une installation dans laquelle le volant mis, en période normale, en rotation par un moteur auxiliaire, met automatiquement et instantanément la génératrice auxiliaire en marche dès le début de la période perturbée tandis que le moteur thermique est mis en marche séparément, de façon indépendante, l'accouplement entre le dit moteur et la génératrice se produisant automatiquement par un accouplement centrifuge ou similaire quand ceux-ci tournent, chacun séparément, à des vitesses voisines de la vitesse de régime.
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Suivant une caractéristique de l'invention, un moteur électrique auxiliaire entraîne, en période normale, le volant à une vitesse beaucoup plus élevée que la vitesse normale de régime de la génératrice, normalement au repos, avec laquelle, en cas de perturbation, il s'accouple instantanément par un embrayage électro-magnétique ou autre pour l'amener à une vitesse voisine de celle du régime. Simultanément, mais indépendamment de ce démarrage de la génératrice, se produit à partir d'une batterie d'accumulateurs ou autre,moyen connu, la mise en marche du moteur thermique d'entraînement de la génératrice. L'actionnement de celle-ci par le moteur se fait par un embrayage centrifuge ou similaire quand celui-ci tourne à peu près à sa vitesse de régime.
D'autres particularités pourront apparaître dans la description suivante des dessins annexés qui montrent, à titre illustratif seulement, trois modes d'exécution d'une installation suivant l'invention.
Dans ces dessins, les figures 1, 2 et 3 sont des schémas montrant la réalisation d'une installation respectivement avec un volant, avec deux volants sans rupture du synchronisme et avec deux volants et rupture du synchronisme.
Dans les diverses figures les mêmes chiffres de référence concernent des éléments identiques.
Se référant à la figure schématique 1, on voit que le groupe électrogène de secours comporte un moteur thermique 1, pouvant s'accoupler par l'embrayage centrifuge 3, avec un alternateur 2 qui, lui-même, peut être couplé par l'embrayage électro-magnétique 5, avec le volant 4. En période normale, c'est-à-dire quand le réseau 9 fournit son énergie de fa- çon régulière, le volant 4 et une partie de l'embrayage 5 sont entraînés par le moteur électrique 6 à une vitesse supérieure à celle que la génératricé de secours 2 devra atteindre en régime; les autres éléments du groupe, savoir une partie de 5, la génératrice 2, l'embrayage 3 et le moteur 1 sont en repos. Ce moteur 1 est maintenu au moyen de systèmes connus de pré-chauffage et de graissage dans les conditions appropriées à un départ instantané.
Si la tension du réseau 9 vient à tomber, l'inverseur 8 est branché sur l'alternateur 2, l'embrayage 5 se ferme, ce qui accouple le volant 4 à l'alternateur 2 qui ainsi démarre instantanément et dont la vitesse monte rapidement. En même temps, le moteur 1 est démarré, par exemple, au moyen de la batterie d'accumulateurs la, tandis que le moteur 6 est arrêté par l'ouverture du contacteur 10.
De plus, l'alternateur 2 est couplé avec une excitatrice extrarapide 2a et il alimente presqu'instantanément le secteur de secours 7.
Pendant le démarrage de l'alternateur 2, le moteur 1 a augmenté de vitesse et à un moment donné par l'embrayage centrifuge 3 ce moteur prend en charge le dit alternateur. A ce moment, la vitesse du volant 4 a baissé, le relais centrifuge 12 coupe l'arrivée de courant à l'embrayage magnétique 5 et le moteur est hors circuit car le contacteur 10 s'est ouvert lors de la chute de tension.
Par un relais voltmétrique 11, temporisé à l'enclenchement, le contacteur 10 se ferme et le moteur 6 peut être réalimenté par le secteur de secours 7 ce qui permet au volant 4 de remonter en vitesse.
Le relais 11 coupe l'excitation de l'embrayage 5 qui débraye l'alternateur 2 du volant 4. Celui-ci reprend progressivement sa vitesse normale sous l'action du moteur 6 alimenté en courant par le groupe de secours fonctionnant alors en régime. Si le courant réapparaît dans le réseau 9, les contacteurs 8 se ferment, le moteur 1 s'arrête ce qui débraye 3,l'alternateur 2 s'arrête etle moteur 6 est alors alimenté à nouveau par le réseau 9.
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L'installation est complétée par un régulateur de fréquence 13 uniquement alimenté par l'alternateur de secours et dont le rôle est, de li- miter l'accroissement de fréquence au-dessus de sa valeur normale au moment du démarrage de l'alternateur 2 par le volant 4. Ce volant est donc inopérant au-dessus et en-dessous des valeurs tolérées pour la variation de-fréquence.
Dans¯la figure 2, on a montré le schéma d'une ins tallation con- çue en vue d'une alimentation continue sans rupture du synchronisme; dans cette figure, les mêmes chiffres de réfJrence que dans la figure 1 concernent des éléments semblables. La rupture du synchronisme est évitée dans ce cas, en prévoyant, en période normale, l'entraînement continu de l'alternateur
2 par son alimentation en moteur synchrone par le réseau. Un volant 4 est solidaire de la marche de cet alternateur en moteur synchrone. Au volant supplémentaire 4' est assumée la même fonction que celle décrite en se re- portant à la figure 1 pour le volant 4.
Parmi les avantages d'une installation suivant l'invention, on peut surtout signaler que l'embrayage se fait sans brutalité, que la con- sommation d'énergie en période normale est faible. De plus, le volant fournissant effectivement à l'alternateur l'énergie emmagasinée, n'intervient pas pour démarrer le moteur thermique. Enfin, la fréquence peut être aisément réglée pendant la période perturbée.
Dans la figure 3 est schématisée une installation semblable à celle représentée à la figure 2 mais dans laquelle il y a rupture du syn- chronisme. Dans ce cas l'alternateur 2 et le volant 4' sont en période normale entraînés par un moteur d'entraînement supplémentaire 6' qui est arrêté par l'ouverture du contacteur 10'. Ce schéma est particulièrement indiqué dans les installations à fonctionnement automatique simplifié.
REVENDICATIONS.
1. Perfectionnement aux groupes électrogènes de secours comprenant un moteur thermique, une génératrice et un volant, c a r a c t é r i s é en ce que le volant mis, en période normale, en rotation par un moteur auxiliaire, prend en période perturbée, instantanément la génératrice en charge pendant que le moteur thermique démarre, de façon séparée et indépendante, l'accouplement automatique du moteur et de la génératrice se produisant quand ceux-ci tournent séparément à une vitesse voisine de celle de régime.
2. Perfectionnement aux groupes électrogènes suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur électrique auxiliaire entraîne en période normale le volant à une vitesse beaucoup supérieure à celle de régime du groupe.
3. Perfectionnement aux groupes électrogènes suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le volant peut, au début d'une chute de tension ou de fréquence, s'accoupler à l'alternateur au moyen d'un embrayage électro-magnétique ou autre.
4. Perfectionnement aux groupes électrogènes suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur thermique, dès qu'il atteint son régime, est accouplé automatiquement à la génératrice par un embrayage centrifuge ou similaire.
5. Perfectionnement aux groupes électrogènes suivant les revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu d'une part un moteur entraînant un volant qui peut actionner par un accouplement électro-magnétique, une génératrice solidaire d'une autre volant et entra-t- née elle-même, soit par sa marche en moteur, soit par un moteur séparé, la prise en charge de la génératrice, en période perturbée, se faisant automatiquement par un embrayage centrifuge action-é par le moteur thermique.
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