Poste d'émission de courant à fréquence musicale sur un réseau de distribution d'énergie électrique. Dans les postes d'émission de courant à fréquence musicale sur les réseaux de distri bution, on utilise généralement des généra teurs tournants pour engendrer les signaux de commande à distance.
Le dimensionnement de ces générateurs dé pend des caractéristiques du réseau sur lequel les émissions doivent être faites, et il arrive fréquemment que des installations deviennent insuffisantes avec les extensions des réseaux. Il faut alors remplacer les machines en ser vice par des machines plus puissantes et il en résulte des dépenses importantes.
La présente invention, due à M. Jacques Pelpel, concerne un poste d'émission de cou rant à fréquence musicale sur un réseau de distribution d'énergie électrique, ce poste d'émission étant caractérisé, d'une part, par au moins deux générateurs à fréquence musi cale et des moyens pour les relier en parallèle et, d'autre part, par des moyens permettant le réglage automatique de la vitesse et de la répartition de charge de ces générateurs.
Les fig. 1 et 2 représentent deux formes d'exécution de l'objet de l'invention.
Sur la fig: 1, 1 désigne une source auxi liaire à courant continu, 2 un moteur à cou rant continu à vitesse variable comprenant un induit 3 et un inducteur 4. Ce moteur en traîne un alternateur à fréquence musicale 5, comprenant lui-même un inducteur 6 et un induit 7. 8 représente un alternateur tachy- métrique pour la mesure de la vitesse. Un deuxième groupe, analogue au premier, com prend un moteur à courant continu 9 avec un induit 10 et un inducteur 11, qui entraîne un alternateur à fréquence musicale 12 avec un inducteur 13 et un induit 14.
Un alternateur tachymétrique 15 mesure la vitesse de ce deuxième groupe.
Les deux alternateurs 5 et 12 peuvent être couplés en parallèle à l'aide d'un contac teur 16.
Un appareil de mesure à courant alterna tif 17, qui peut être, par exemple, un volt mètre, permet de vérifier que les deux ma chines tournent à la même vitesse et sont en phase. 18 représente un rhéostat à servo moteur qui agit simultanément sur le courant d'excitation des deux alternateurs 5 et 12.
19 et 20 représentent deux autres rhéostats à servomoteur qui agissent respectivement sur les courants d'excitation des moteurs à vi tesse variable 2 et 9. 21 représente un relais fréquencemétrique, alimenté par l'alternateur tachymétrique 8, et qui ferme un contact 22 ou 23, suivant que la vitesse des alternateurs à fréquence musicale, quand ils sont couplés, est plus forte ou plus faible que la vitesse prescrite.
24 et 25, 26 et 27 sont des relais auxi liaires pouvant être excités par le relais fré- quencemétrique 21. Lorsque le contact mobile du relais fréquencemétrique 21 vient sur son contact fixe 22, les relais 24 et 26 sont excités et leur contact mobile respectif se ferme. Lors que le contact mobile du relais fréquencemé- trique 21 vient sur son contact fixe 23, les relais 25 et 27 sont excités et leur contact mobile respectif se ferme.
Une polarité posi tive ou négative est ainsi appliquée aux bor nes extrêmes des servomoteurs des rhéostats d'excitation 19 et 20 des moteurs 2 et 9, ces servomoteurs, alimentés entre un point neu tre défini par la résistance à point milieu 28 et le pôle auquel ils sont reliés, tournant dans un sens ou dans l'autre suivant le sens du courant qui les parcourt. 29 représente un relais différentiel à deux enroulements 30 et 31 respectivement branchés aux bornes des shunts 32 et 33. Le shunt 32 est parcouru par le courant absorbé par le moteur 2. Le shunt 33 est parcouru par le courant absorbé par le moteur 9.
Les couples électromagnétiques exercés par les enroulements 30 et 31 du relais différentiel 29 sur l'équipage mobile dudit relais sont de sens opposés.
34 et 35 sont deux relais auxiliaires, com mandés par le relais différentiel 29, et qui mettent sous tension les relais 25 et 26, d'une part, et 24 et 27, d'autre part.
Le fonctionnement de l'ensemble est le suivant: Lorsque les moteurs 2 et 9 ont été mis en route, le relais fréquencemétrique 21, en exci tant les relais 24 et 26, d'une part, ou 25 et 27, d'autre part, provoque la fermeture de leur contact, ce qui fait fonctionner, dans un sens ou dans l'autre, les servomoteurs des rhéostats 19 et 20 dont les résistances varient. On agit ainsi sur les courants d'excitation des moteurs à courant continu 2 et 9, ce qui per met le réglage de leur vitesse.
D'autre part, si l'une des machines, par exemple le moteur 2prenait une vitesse supé rieure à celle de 9, le courant absorbé par 2 augmente, et le relais différentiel 29 com mande le fonctionnement du relais auxiliaire 34, lequel coupe le circuit d'alimentation des relais 24 et 27. Si donc à ce moment, le relais 21 provoquait l'augmentation de la vitesse des machines en excitant les relais 24 et 26, seul le relais 26 resterait excité. Dans ces condi tions, le servomoteur du rhéostat 19 reste immobile, tandis que la résistance du rhéostat 20 augmente, et le moteur 9 augmente sa vi tesse, afin qu'elle ait la même valeur que celle du moteur 2.
Si aii .contraire, le relais 21 provoquait la diminution de la vitesse des machines en excitant les relais 25 et 27, seul le relais 25 resterait excité. Le servomoteur du rhéostat 20 reste immobile, tandis que la résistance du rhéostat 19 diminue et le moteur 2 diminue sa vitesse, afin qu'elle ait la même valeur que celle du moteur 9.
On démontrerait de même que l'équilibre tend à se rétablir lorsque le moteur 9 absorbe un courant plus élevé que le moteur 2 et que le relais différentiel 29 commande le fonction nement du relais auxiliaire 35.
Si les machines ont des caractéristiques suffisamment semblables, le rhéostat 18 qui agit simultanément sur les courants d'excita tion des deux alternateurs leur fait délivrer sensiblement les mêmes tensions lorsqu'ils tournent à la même vitesse.
Les alternateurs tachymétriques sont con venablement calés par rapport aux alterna teurs principaux pour que les tensions qu'ils engendrent puissent être mises en opposition et s'annuler lorsque les alternateurs princi paux sont à la même vitesse et en phase. L'appareil de mesure 17 permet alors de s'as surer que le couplage est possible. Ce dernier est alors réalisé en agissant sur le contacteur 16 de mise en parallèle.
Lorsque les machines sont couplées, le re lais différentiel 29, en comparant à tout ins tant leurs charges, permet de les équilibrer automatiquement.
Dans une installation entièrement automa tique; l'appareil de mesure 17 peut être rem- #placé par un relais-voltmétrique légèrement temporisé qui commande le contacteur 16 lors que la différence des tensions des alterna teurs tachymétriques est nulle. Lorsque les machines mises en parallèle ont des caractéristiques différentes, la sensi bilité du relais différentiel 29 peut être ré glée de façon que l'équilibre ne soit obtenu que lorsque les courants absorbés sont dans le rapport des puissances minima des ma chines, ce rapport pouvant être différent de 1.
Dans ce cas, le rhéostat d'excitation 18 des alternateurs doit être dédoublé, les deux servomoteurs de ces deux rhéostats étant alors commandés en parallèle.
Si le nombre de machines mises en parallèle dépasse deux, on doit prévoir un relais diffé rentiel par machine qui compare à tout mo ment le courant absorbé par chaque moteur à la somme des courants absorbés par les autres moteurs; l'équilibre ne doit être obtenu que lorsque ces courants sont dans les rapports des puissances nominales.
La fig. 2 représente une autre forme d'exécution de l'objet de l'invention pour le cas où la régulation de vitesse est assurée à l'aide d'excitatrices du type amplidyne.
Sur cette figure, 57 et 58 sont deux mo teurs à courant continu à vitesse variable avec leurs induits <B>36</B> et 37 et leurs inducteurs 38 et 39. Ces moteurs entraînent respective ment des alternateurs à fréquence musicale 40, 41 qui doivent être couplés en parallèle, ainsi que cela a été exposé dans l'exemple de la fig. 1. 42 et 43 sont des alternateurs tachy- métriques. 44 représente un voltmètre ou un relais permettant de vérifier le synchronisme des alternateurs à fréquence musicale.
45 et 46 sont deux excitatrices spéciales du type amplidyne comportant en particulier trois enroulements d'excitation 47, 48 et 49, d'une part, 50, 51 et 52, d'autre part. 53 est un convertisseur de mesure engendrant un cou- rani continu d'une polarité ou d'une autre, suivant le sens de l'écart de la fréquence de l'alternateur tachymétrique 42 par rapport à une fréquence nominale donnée. 54 est un rhéostat d'excitation manuel ou. automatique. 55 et 56 représentent deux shunts de mesure des courants absorbés par les moteurs 57 et 58.
Le fonctionnement de cet ensemble est le suivant Le courant continu engendré par le con vertisseur 53 parcourt, en parallèle ou en sé rie, l'un des enroulements d'excitation 47 et 50 des excitatrices 45 et 46. Leurs flux s'ajoutent ou se retranchent aux flux fixes produits par les enroulements 49 et 52 par courus par un courant réglé par le rhéostat 54. Ainsi, les courants d'excitation parcou rant lies inducteurs 38 et 39 des moteurs 57 et 58 tendent à faire tourner ces machines à une vitesse plus ou moins grande.
Les enroulements de compensation 48 et 51 sont parcourus par la différence des courants absorbés par les deux moteurs et les eux de ces enroulements (lesdits enroulements pou vant être branchés en série ou en parallèle) sont combinés de faon telle que si le flux de 48 s'ajoute à ceux de 47 et 49, celui de 51 se retranche à ceux de 50 et 52.
Par cette disposition, on tend à exciter les moteurs 57 et 58, de façon qu'ils tournent à une même vitesse et que les charges des deux alternateurs 40 et 41 soient équilibrées.
En effet, si on suppose que le moteur 57 absorbe un courant plus élevé que le moteur 58, il en résulte un courant qui parcourt les bobines 48 et 51 dans un sens tel que le flux inducteur total de 45 augmente, tandis que celui de 46 diminue. Le courant d'excitation parcourant l'inducteur 38 augmente, tandis que celui parcourant l'inducteur<B>39</B> diminue. La vitesse du moteur 57 diminue et celle du moteur 58 augmente relativement, ce qui tend à rééquilibrer la valeur des courants absorbés par les induits 46 et 37.
Lorsque le courant du moteur 58 est plus fort que celui du moteur 57, le dispositif ci- dessus décrit tend également à ramener l'équi libre.
Si le nombre des générateurs à fréquence musicale à mettre en parallèle dépasse deux, les enroulements d'excitation 48 et 51 de vraient chacun être remplacés par deux en roulements parcourus, l'un par le courant du moteur d'entraînement correspondant, l'autre par le courant total de tous les moteurs d'en- traînement. Ces enroulements devraient être tels que leur flux résultant soit nul lorsque le courant absorbé par le moteur est égal au courant total multiplié par le rapport entre la puissance nominale du moteur et la puis sauce nominale de tous les moteurs.