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La présente invention a pour objet des perfectionnements aux générateurs auxiliaires du type dans lequel un moteur à combustion interne démarre automatiquement pour entraîner un générateur en cas de panne de la source principale d'électricité.
Un des objets de l'invention est de prévoir un moteur au- xiliaire et une commande qui réduira la chute du voltage et des cycles à un minimum pendant le passage de la source d'éner- gie principale à la source auxiliaire.
Afin de faire démarrer le moteur dans le temps le plus court possible, il est évidemment nécessaire de réduire la masse des parties tournantes à un minimum.
Dans le cas de moteurs à combustion interne tels que de grands moteurs Diesel, le volant habituel est de loin la plus grande masse et sa haute inertie constitue le plus grand obstable à un démarrage rapide.
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L'élimination de l'obligation d'utiliser un volant accou- plé au vilebrequin du moteur à combustion interne constitue la base du succès pratique de l'invention, étant donné que dans des circonstances normales, l'enlèvement du volant cause un accroissement considérable du degré d'irrégularité cyclique du moteur qui, à son tour, provoque la vibration dans la machine et dans la transmission. Ceci peut également endom- mager les embrayages et les dents de la plaque d'entraînement.
L'invention prévoit un générateur auxiliaire d'électri- cité comprenant un alternateur-moteur synchrone normalement alimenté par la source principale d'électricité et accouplé de manière permanente à une excitatrice, un volant de grande capacité énergétique accouplé de manière permanente au mo- teur alternateur, un manchon d'embrayage entrant en action en cas de panne de la source principale en vue de connecter le volant au vilebrequin d'un moteur à combustion interne et un accouplement à la fois de haute flexibilité à la tor- sion et de freinage (par friction ou hydraulique), inter posé également entre le volant et le moteur, grâce à quoi le volant conventionnel. du moteur peut être éliminé.
Des moyens pour augmenter la vitesse, tels que : engre- nages, chaîne et pignon ou courroie et poulie peuvent avan- tageusement être incorporés dans la connexion d'entraînement entre la machine et le moteur alternateur de manière que ce dernier soit entraîné à une vitesse supérieure à celle de la. ma L'accouplement peut comprendre à la fais des organes flexibles et de freinage en une seule unité ou bien il peut .., poser de plusieurs unités séparées dont l'une assure @ c@rt@@n degré de flexibilité à la torsion et l'autre le torsion.
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Le manchon d'embrayage peut être du type mécanique, électrique ou hydraulique, actionné de manière usuelle par un Solénoïde ou similaire et il peut être monté entre les dispositifs d'accroissement de la vitesse et le volant lorsqu'on emploie ces derniers dispositifs.
Afin que la machine soit prête à démarrer il est avan- tageux de prévoir une pompe de lubrification à circulation .d'huile, entraînée normalement par un organe tournant du côté alternateur/moteur du manchon d'embrayage.
Cette pompe chasse l'huile depuis le réservoir de la ma- chine à travers le circuit normalement alimenté d'huile et la retourne ensuite au réservoir.
Les organes cités ainsi que d'autres parties de l'in- vention sont réalisés selon une forme d'exécution préférée d'une Installation de générateur qui sera décrite ci-dessous à titre d'exemple en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
Fig. 1 représente une vue en élévation latérale sché- matique d'une Installation complète.
Fig. 2 une vue en élévation latérale, partiellement en coupe et à plus grande échelle d'un-manchon d'embrayage et d'un accouplement représentés en Fig. 1.
En se référant d'abord à la Fig. 1, un moteur à com- bustion interne 1 est relié par un manchon d'embrayage 2 actionné hydrauliquement à un arbre entraîné 3. L'arbre entraîné 3 est relié à l'organe d'entraînement d'un dispo- sitif combiné d'accouplement et de freinage flexible à la torsion, 4, dont la partie entraînée est reliée à une extension d'arbre 3a. Cette extension d'arbre 3a placée sur des blocs de support 5 et 6 est fixée à un volant mas- sif 7. Une autre extension d'arbre 3b entraîne un moteur
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alternateur 8 et encore une autre extension d'arbre 3c en- traIne une excitatrice 9.
En se référant ensuite à la Fig. 2, l'accouplement 10 de la machine 1 est représenté boulonné au logement 11 de l'embrayage 2 qui est actionné de manière connue par un le- vier à gorge 12 au moyen d'un piston hydraulique 13, en cas de panne de la source principale d'électricité.
L'organe d'entraînement 14 du dispositif combiné d'ac- couplement flexible et de freinage de torsion 4 est relié à l'organe entraîné 15 au moyen d'une paire d'organes élas- tiques annulaires 16 et 17; l'organe 16 est Inséré entre une plaque annulaire 18 et une plaque annulaire 19, tandis que l'organe 17 est Inséré entre une plaque annulaire 18a et une autre plaque annulaire 20.
Les plaques 18 et 18a sont directement entraînées par l'organe de commande 14 et les plaques 19 et 20 sont re- liées rigidement avec l'organe entraîné 15.
Un anneau d'espacement 21 rigidement boulonné aux plaques 18 et 18a sert à ancrer une série de plaques de freinage 22 et un anneau d'espacement 23 boulonné entre les plaques 19 et 20 sert à ancrer une série de plaques de freinage interfoliées 24.
Lorsque le dispositif combiné d'accouplement flexible et de freinage est mis en action, l'organe d'entraînement 14 et l'organe entraîné 15 tournent relativement l'un avec l'autre dans la mesure permise par la flexibilité des or- ganes élastiques 16 et 17 mais cette rotation relative est contrôlée (quant à son taux) par l'effet de freinage des plaques 22 et 24.
En cas de panne de la source principale, le manchon
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d'embrayage actionné hydrauliquement, 4, assure l'entraîne- ment entre l'arbre 3 et la machine 1, l'arbre 3 tournant à ce moment à une vitesse appropriée grâce à l'énergie ci- nétique provenant de la masse du volant 7.
Le volant 7 a été entraîné (jusqu'au moment de la panne de la source principale) par le moteur-alternateur 8 et puisque le moteur à combustion interne fixe 1 est libéré de l'inertie d'un volant, il démarre rapidement.
En cours d'opération le générateur auxiliaire selon l'invention est capable de maintenir la fréquence entre les limites d'un faible pourcentage du chiffre désigné en cas de panne de la source principale et de rétablir un rendement équivalent pour la source auxiliaire.
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The present invention relates to improvements to auxiliary generators of the type in which an internal combustion engine starts automatically to drive a generator in the event of failure of the main source of electricity.
One of the objects of the invention is to provide an auxiliary motor and control which will reduce the drop in voltage and cycles to a minimum during the transition from the main power source to the auxiliary source.
In order to start the engine in the shortest possible time, it is obviously necessary to reduce the mass of the rotating parts to a minimum.
In the case of internal combustion engines such as large diesel engines, the usual flywheel is by far the greatest mass and its high inertia is the greatest obstacle to rapid starting.
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The elimination of the requirement to use a flywheel coupled to the crankshaft of the internal combustion engine is the basis for the practical success of the invention, since under normal circumstances the removal of the flywheel causes a considerable increase. the degree of cyclic irregularity of the engine which, in turn, causes vibration in the machine and in the transmission. This can also damage the clutches and the teeth of the drive plate.
The invention provides an auxiliary electricity generator comprising a synchronous alternator-motor normally supplied by the main source of electricity and permanently coupled to an exciter, a flywheel of high energy capacity permanently coupled to the motor. alternator, a clutch sleeve which comes into action in the event of a failure of the main source to connect the flywheel to the crankshaft of an internal combustion engine and a coupling with both high torsional flexibility and braking (by friction or hydraulic), also interposed between the flywheel and the engine, thanks to which the conventional flywheel. of the engine can be eliminated.
Means for increasing the speed, such as: gears, chain and pinion or belt and pulley can advantageously be incorporated in the drive connection between the machine and the alternator motor so that the latter is driven at a speed. greater than that of the. ma The coupling can include flexible and braking members in a single unit or it can .., install several separate units, one of which provides @ c @ rt @@ n degree of torsional flexibility and the other the twist.
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The clutch sleeve may be of the mechanical, electrical or hydraulic type, actuated in the usual manner by a solenoid or the like, and it may be mounted between the speed increasing devices and the flywheel when the latter devices are employed.
In order for the machine to be ready to start it is advantageous to provide an oil circulating lubricating pump, normally driven by a rotating member on the alternator / engine side of the clutch sleeve.
This pump drives oil from the machine's reservoir through the normally supplied oil circuit and then returns it to the reservoir.
The units mentioned as well as other parts of the invention are produced according to a preferred embodiment of a generator installation which will be described below by way of example with reference to the accompanying drawings in which:
Fig. 1 is a schematic side elevational view of a Complete Plant.
Fig. 2 a side elevational view, partially in section and on a larger scale of a clutch sleeve and a coupling shown in FIG. 1.
Referring first to FIG. 1, an internal combustion engine 1 is connected by a hydraulically actuated clutch sleeve 2 to a driven shaft 3. The driven shaft 3 is connected to the drive member of a combination device. torsionally flexible coupling and braking, 4, the driven part of which is connected to a shaft extension 3a. This shaft extension 3a placed on support blocks 5 and 6 is attached to a solid flywheel 7. Another shaft extension 3b drives a motor.
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alternator 8 and yet another shaft extension 3c drives an exciter 9.
Referring next to FIG. 2, the coupling 10 of the machine 1 is shown bolted to the housing 11 of the clutch 2 which is actuated in a known manner by a groove lever 12 by means of a hydraulic piston 13, in the event of failure of the clutch. main source of electricity.
The drive member 14 of the combined flexible coupling and torsional braking device 4 is connected to the driven member 15 by means of a pair of annular elastic members 16 and 17; the member 16 is inserted between an annular plate 18 and an annular plate 19, while the member 17 is inserted between an annular plate 18a and another annular plate 20.
The plates 18 and 18a are directly driven by the control member 14 and the plates 19 and 20 are rigidly connected with the driven member 15.
A spacer ring 21 rigidly bolted to the plates 18 and 18a serves to anchor a series of brake plates 22 and a spacer ring 23 bolted between the plates 19 and 20 serves to anchor a series of interleaved brake plates 24.
When the combined flexible coupling and braking device is put into action, the drive member 14 and the driven member 15 rotate relatively with each other to the extent permitted by the flexibility of the elastic members. 16 and 17 but this relative rotation is controlled (as to its rate) by the braking effect of the plates 22 and 24.
In case of failure of the main source, the sleeve
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hydraulically actuated clutch, 4, provides the drive between the shaft 3 and the machine 1, the shaft 3 rotating at this moment at an appropriate speed thanks to the kinetic energy coming from the mass of the flywheel 7.
The flywheel 7 has been driven (until the moment of failure of the main source) by the engine-alternator 8 and since the fixed internal combustion engine 1 is released from the inertia of a flywheel, it starts quickly.
During operation, the auxiliary generator according to the invention is capable of maintaining the frequency between the limits of a small percentage of the designated figure in the event of failure of the main source and of re-establishing an equivalent efficiency for the auxiliary source.