Dispositif convertisseur de courant électrique. La présente invention concerne un dispo sitif convertisseur de courant électrique du genre dans lequel un transformateur ou un gmoupe de transformateurs est employé, dont un groupe d'enroulements est relié aux bor nes de courant alternatif et l'autre groupe d'enroulements forme un anneau fermé pourvu d'embranchements allant aux seg ments d'un commutateur ou groupe de com mutateurs sur lequel s'appuient des balais reliés aux bornes de courant continu, la ro tation relative entre les balais et le ou les commutateurs étant produite à l'aide d'un moteur du type à courant alternatif syn chrone, moteur alimenté par le courant alter natif. L'invention concerne le démarrage de ce dispositif au moyen de courant continu. .
Il est évident que lorsqu'un courant con tinu constant passe par le commutateur et les enroulements des transformateurs reliés à celui-ci, lorsque le moteur synchrone est ar rêté, la présence de ce courant n'aura aucune tendance de faire démarrer le .moteur parce qu'il ne se produira aucun courant du côté al- ternatif du dispositif.
Un a trouvé toutefois que si le courant .du côté continu du disposi tif subit une variation soudaine, une impul sion de courant peut être transmise à travers le transformateur et si le champ du moteur synchrone est excité, ce moteur produira un mouvement du commutateur, lequel, par suite de son action sur le dispositif, provoquera une alternation du courant de façon que la rotation du moteur continuera -et que sa vi tesse au-mentera.
Suivant la présente invention, le dispositif de démarrage comprend des moyens pour ex citer le champ du moteur synchrone et pour produire une variation subite du courant fourni par les bornes de courant continu. La méthode la plus simple de produire cette va riation subite est en général celle de relier les bornes de courant continu à la ligne par une résistance de valeur approprié de façon que la fermeture du circuit est accompagnée d'une impulsion de courant. La résistance peut être arrangée comme résistance en série ou comme potentiomètre ou tout autre moyen peut être employé pour appliquer la. diffé rence de potentiel aux bornes de courant con tinu.
Une forme d'exécution de l'objet de l'in vention est représentée, à titre d'exemple, au dessin annexé, qui montre un schéma d'une installation d'un genre connu. Cette installa tion comporte un nombre de noyaux de trans formateur portant des enroulement; qui sont reliés aux segments d'un groupe de commu tateurs stationnaires, avec lesquels coopère un dispositif à balais (non représenté) qui est monté sur un arbre ? mis en rotation par un moteur synchrone 3. Les transformateurs por tent également des enroulements reliés à un système polyphasé, par exemple un système triphasé, mais dans les conditions supposées, le système ne prendra pas part au procès de démarrage du dispositif.
Les commutateurs 1 et les enroulements y reliés sont connectés en série par leur ba lais de façon ù. obtenir une différence de teii- sion entre les bagues collectrices -1 et 5 égale à la somme de la différence de tension d- chaque commutateur. Les balais des bagues collectrices forment ainsi les bornes <RTI
ID="0002.0020"> de cou rant continu du dispositif et sont reliés aux lignes à courant. continu de haute tension par des interrupteurs 8 et 9.
La résistance de démarrage 10 est inter calée entre l'interrupteur 9 et la bague col lectrice 5, qui est<B>de</B> préférence la borne né gative. Cette résistance est divisée en section dont chacune peut être court-circuitée â son tour par l'opération des interrupteurs 11 en les actionnant successivement; à partir cl(, l'extrême gauche.
Le moteur synchrone 3 est relié directe ment ou inductivement au système polyphasé, en général par l'intermédiaire d'enroulements disposés sur les noyaux de transformateur. Dans l'exemple représenté dans le schéma, on a "supposé que le moteur synchrone rem plit, lorsque le dispositif a. été amené à son nombre .de tours normal, la fonction addition nelle de stabiliser la forme d'ondes du flux clans les noyaux de transformateur en provo quant pour chaque noyau une forme d'onde déterminée à l'aide de moyens connus.
A cet effet, on utilise le grand nombre de fils 1? reliés au moteur ;, pour établir un couplage entre l'enroulement alternatif de ce moteur et les enroulemwnts sur les noyaux de trans formateur, Dans lc@ cas présent, il n'est pas nécessaire de t(#nir compte de cette action de stabilisation et il est possible que pendant le démarrage, la mkijorité des fils 1? soit hors d'action, pourvu qu'un nombre suffisant,
par exemple trois, rf..ste relié pour la circulation des courant; polyphasés entre l'en roulenicmt dit moteur e1; les enroulements sur les noyaux de transformateur.
Le courant; continu pour l'excitation du champ du moteur synchrone :; est fourni par l'intermédiaire cb@s bagues collectrices 13 et peut provenir d'une excitatrice 14 ou d@unc batterie <B>15.</B> 1c clianbenient d'une source à l'a.utre étant effcetué par l'interrupteur in verseur 16.
L'cxeitalrice s'emploiera pendant la marche normale dit disposilif et la, batterie n'aura à fournir le courant d'excitation du champ que pendait J 'opération de démarrage. A la. place de la- batterie 15, on pourrait évi- deniment employer toute autre sourc(# de cou rant continu.
indépendant d(- la rotation cl(, l'arbre ?. Pour faire démarrer le dispositif à partir du cité continu, c'est-à-dire par l'éner- .rie fournie par les li-nes d'amenée 6 et 7, on ouvre lotis le\ interrupteurs 1.1 dc# la résis tance de démarrage,
laissant ainsi la résis- lance totale dans le circuit entre la bague col lectrice a el; l'interrupteur 9. Le champ du moteur 3 est alors excité en plaçant l'inter rupteur inverseur 1.6 clans la position dc droite dans laquelle il eonnecte la. batterie<B>15</B> aux bagues coll(,ctrice: M). On ferme alors les in terrupteurs 8 e1;
9. un courant commençant alors à. passer de hi ligne d'amenée positive 6 par la lia,gue eollectricc d et les enroule ments des t;ransformatcurs reliés aux commu tateurs, ensuite par la bague collectrice 5 et la résistance 1.0 11 la ligne d'amenée négative 7. L'application de cette impulsion de cou rant provoque la production d'une impulsion de flux dans les novaux de transformateur.
L'impulsion de courant est transmise, ou bien directement des enroulements connectés au commutateur à l'enroulement -du moteur 3, ou inductivement en utilisant l'impulsion de flux dans les noya.ux.de transformateur. L'im pulsion de courant dans l'enroulement de cou rant alternatif du moteur 3 réagit avec le champ de cette machine pour produire un couple, lequel, s'il est suffisamment grand, mettra l'arbre 2 en rotation.
Sitôt que cette rotation commence, l'effet des balais, se mou vant sur les commutateurs, sera, de provoquer (les inversions du courant dans quelques-uns des enroulements .des noyaux de transforma teur, de façon à produire des changements de flux qui sont capables d'engendrer un cou rant alternatif dans l'enroulement du moteur 3 et d.assurer la coontinuation de sa rotation.
Evidemment, il n'est pas essentiel que l'impulsion primitive soit produite par la fer meture des interrupteurs 8 et 9. Elle peut être produite par la manipulation du démar reur, la résistance étant arrangée de façon (lue l'impulsion primitive due à la fermeture du circuit par les interrupteurs 8 et 9 n'est pas suffisante pour provoquer le démarrage tle. la machine.
Comme toutefois l'inertie des parties devant être mises en mouvement n'est pas très .grande, il suffira d'une impulsion de courant comparativement petite; par exem ple, on a trouvé que pour un convertisseur de 50,000 volts de tension continue et d'une puis sance de \?500 kilowatts, l'application de 400 volts aux bornes de courant continu (bagues collectrices 4 et 5) provoque le démarrage -des moteurs. L'impulsion est d'environ 1,5 am père et le courant constant, lorsque la rota tion a commencé, est de 1 ampère.
Après que le moteur a été mis en rotation par ces moyens, un accroissement de la tension, appli quée aux bagues collectrices 4 et 5 par court- circuitage des sections de la résistance de dé marrage 10 au moyen des interrupteurs 11, produit une augmentation de la vitesse jus qu'à ce que la valeur maximum est atteinte. Le réglage final de la vitesse peut être effec tué en variant l'intensité du courant fourni aux bagues collectrices 13 pour le champ du moteur.
Il va de soi qu'après le commencement de la rotation, la mesure d'augmentation de la tension appliquée n'a guère d'importance, bien qu'avant qu'il se produise une rotation il soit possible, en faisant l'application de la dif férence de tension aux bornes continues suffi samment graduelle, de produire le flux de courant continu sans produire une rotation.
Lorsque l'arbre \? a été accéléré approxi mativement jusqu'à pleine vitesse, le courant d'excitation fourni aux bagues collectrices 13 peut être pris de l'excitatrice 14 à la place de la batterie 15, le changement étant effec tué par l'interrupteur 16, après avoir réglé le champ de l'excitatrice 14 de façon qu'il n'y ait pas de différence de tension appréciable entre la batterie et les bornes d'excitatrice avec lesquelles les contacts de l'interrupteur 16 sont connectés. Pour rendre ce réglage plus facile, un voltmètre 17 peut être relié à ces bornes comme indiqué en pointillé.
L'inter rupteur 16 ou un autre-dispositif interrupteur peut être utilisé, si on le désire, pour relier la batterie à l'excitatrice 14 pendant la. mar che normale en vue de charger la batterie.