Dispositif permettant d'obtenir une tension déphasée. L'objet de la ,présente invention est un dispositif permettant d'obtenir, à partir d'une tension de base alternative monophasée, une tension de sortie également monophasée dont la phase diffère de la tension de base d'un angle égal à l'angle mécanique 0 dont a tourné un rotor,
ledit dispositif étant carac térisé par un transmetteur selsyn comprenant ledit rotor alimenté par la tension de base et plusieurs bobinages statoriques induits mon tés en étoile, par des réseaux de déphasage montés aux bornes des bobinages induits et déphasant la tension de sortie du bobinage aux bornes duquel ils sont montés d'un angle <I>a",</I> pour le bobinage d'ordre<I>n,
</I> par des résis tances montées en étoile aux bornes d'au moins une partie des réseaux de déphasage et constituant un -circuit d'addition des diffé rentes tensions de sortie des déphaseurs, cha que tension étant prise :
dans l'addition avec un coefficient Iv" proportionnel à la conduc tance de la résistance correspondante, et par deux bornes de sortie, l'une reliée au point de jonction des bobinages en étoile et l'autre au point de jonction des résistances en étoile, les angles an et les coefficients k" étant déter minés pour que la tension de sortie soit dé phasée de l'angle 0 par rapport. à la tension de base.
L'invention va être maintenant décrite en détails en relation avec les dessins annexés dans lesquels,: Les fig. 1 et 2 représentent, à titre d'exem- ple, deux formes d'exécution différentes du dispositif conforme à l'invention.
La fig. 3 représente lesdits dispositifs sous forme de bloc-diagramme.
En se référant d'abord, à la fig. 3, soit: Ua <I>= E</I> cos art la tension de base.
On alimente, au moyen de cette tension, l'inducteur t, d'un transmetteur polyphasé du type synchrone, e'.est-à-dire d'un alternateur ayant des bobinages induits polyphasés <B>11,</B> l?, <B>13,</B> In, dont le rotor ne tourne pas d'une manière continue comme à l'ordinaire, mais seulement de l'angle nécessaire pour suivre le mouvement de rotation de l'arbre dont on veut connaître la position.
A un instant donné, cet arbre fait un angle 0 avec une origine convenable.
On sait, que l'on recueille, aux bornes des divers bobinages induits<B>Il</B> à l" supposés mon tés en étoile, .des tensions d'amplitudes poly phasées, c'est-à-dire de la forme:
EMI0001.0053
El <SEP> = <SEP> E <SEP> cos <SEP> 0 <SEP> cos <SEP> <I>art</I>
<tb> <I>E<B><U>#,</U></B> <SEP> = <SEP> E</I> <SEP> co<B><I>s</I></B> <SEP> (4 <SEP> - <SEP> 2@1 <SEP> cos <SEP> <I>oit</I>
<tb> \ <SEP> /n
<tb> <I>(1)</I>
<tb> E3 <SEP> = <SEP> E <SEP> cos <SEP> 0--2 <SEP> # <SEP> ## <SEP> cos <SEP> <I>Co <SEP> t</I>
<tb> n
<tb> En <SEP> - <SEP> E <SEP> cos
<tb> 0-(n-1) <SEP> 27 <SEP> cos <SEP> art Dans des circuits déphaseurs dl, d2,
ds <I>...</I> d" connectés chacun à la sortie d'un bo binage induit, on déphase la tension El d'un angle p1, la. tension E2 d'un angle 9p2, la ten sion Ea d'un angle cp3, la tension E" d'un angle 99n, de façon à obtenir:
EMI0002.0010
E'1 <SEP> = <SEP> E <SEP> cos <SEP> 0 <SEP> cos <SEP> <I>(Co <SEP> t- <SEP> c01)</I>
<tb> E'2 <SEP> = <SEP> E <SEP> cos
<tb> ´- <SEP> 7r# <SEP> cos <SEP> <I>(wt <SEP> - <SEP> cp2)</I>
<tb> n
<tb> E'3 <SEP> = <SEP> E <SEP> cos <SEP> <I>I <SEP> ta</I> <SEP> - <SEP> 2.2 <SEP> z@ <SEP> cos <SEP> <I>(cwt <SEP> -</I> <SEP> S ,) <SEP> (2)
<tb> \, <SEP> n <SEP> .
<tb> E'"=Ecos
<tb> 0-(n-1) <SEP> 2 <SEP> - <SEP> # <SEP> 1 <SEP> <B><I>cos</I></B>(o#t-cp")
<tb> Jn Puis on applique l'ensemble de ces ten sions à un circuit d'addition constitué de ré- sistanees r1, <I>r2,</I> rq., r" montées en étoile à la sortie des déphaseurs.
Si R est la résistance du Qireuit d'utilisation et U la tension de sor- tie prise entre le point de jonction des résis tances en étoile et le .point de jonction des bobinages en étoile du transmetteur syn chrone, on a.:
EMI0002.0022
Supposons la résistance R du circuit d'utilisation beaucoup plus grande que les résis tances r1 à rn et posons:
EMI0002.0028
On obtient:
EMI0002.0029
<I>U <SEP> =</I> <SEP> kl <SEP> E <SEP> cos <SEP> ´ <SEP> cos <SEP> <I>(cot <SEP> - <SEP> col)</I> <SEP> + <SEP> k2E <SEP> cos
<tb> ´- <SEP> n2#1 <SEP> cos <SEP> <I>(wt <SEP> - <SEP> cp2) <SEP> (3)</I>
<tb> /
<tb> ]
<tb> <I>-E- <SEP> k3E</I> <SEP> cos <SEP> (0-2 <SEP> cos <SEP> <I>(wt-#r3)</I> <SEP> -E- <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> + <SEP> <I>kn<B>E</B></I> <SEP> cos
<tb> <I>0 <SEP> - <SEP> (n <SEP> - <SEP> 1)</I> <SEP> n <SEP> cos <SEP> <I>(cot <SEP> - <SEP> cpn)</I> Selon l'invention, on :détermine les angles q)1 <I>à</I> cp" et les coefficients k1 <I>à</I> Ic", de façon que la tension .de sortie U soit de la forme:
<I>U =</I> KE cas (uwt <I> </I> () <I>+</I> a") <I>(4)</I> K et a. étant des constantes, c'est-Mire pré sentent par rapport à latension de base Uo une différence de phase égale à 0 à une colis tante a, près.
Les deux modes .de réalisation qui vont maintenant être décrits sont relatifs à des transmetteurs synchrones triphasés, la géné ralisation à :des transmetteurs synchrones pré- sentant un nombre de phases différent s'effec tuant sans difficulté. Dans les équations (1) à (3), on fera. donc n = 3.
La fig. 1 représente un transmetteur syn chrone A du type selsyn, dont le stator com prend les bobinages 23, 24 et 25 montés en étoile. Son rotor 18 est relié à l'arbre 0, fai sant avec un repère fixe l'angle 0 auquel doit être égale la phase de la tension de sortie.
On applique aux bornes 26 et 27 de ce ro tor la tension alternative: U,, = F, cos wt et l'on recueille les tensions El, E2, E3 aux bor nes 1, 2, 3 respectivement.
Dans le montage représenté, 5 est une ré sistance de valeur R5 destinée à l'équilibrage du neutre 4; 6 et 7 sont deux transformateurs de rapport 2 (tension de sortie double de la tension d'entrée et déphasée de 1800); 8 et 9 sont deux résistances de valeur R8 et R9; 10 et 71 sont une capacité de valeur C1o et une inductance de valeur Lil;
12, 13 et 14 sont trois résistances .de valeur égale, supposée grande par rapport aux impédances internes des réseaux de déphasage 28, 29 et 30 définis plus bas, mais petite par rapport à la résis tance R du circuit d'utilisation branché entre 4 et 17.
On a par construction:
EMI0003.0010
enfin, les impédances apparentes des enrou- lements primaires des transformateurs 6 et 7 sont égales à R5- et sont supposées beaucoup plus grandes que les résistances internes des bobinages triphasés du selsyn.
Dans ces conditions, on trouve, aux trois sorties du selsyn, les réseaux de déphasage suivants: 1 Le réseau 28 constitué :de la résistance 5 qui produit un déphasage nul. Il reçoit à\ son entrée le voltage El et délivre à sa sortie le voltage E'1 égal à El (99l = 0).
2 Le réseau 29 constitué de la résistance 8 et de la capacité 10 qui ,produit un dépha sage tel que
EMI0003.0021
c'est-à-dire: (P2 =<I>W</I>3 Il revoit à son entrée le voltage - 2 E2 et délivre à sa sortie le voltage E'2 en avance de 02 = :z/3 par rapport à - 2 E2, c'est à-dire en retard de
EMI0003.0025
par rapport à Ez. De plus, étant .donné que:
EMI0003.0027
l'amplitude de E'2 est égale à l'amplitude de E2, c'est-à-dire à
EMI0003.0028
3 Le réseau 30 constitué de la résistance 9 et de l'inductance 11 qui produit un dépha sage tel que
EMI0003.0030
c'est-à-dire: @3 = - jc/3 Il reçoit à son entrée le voltage - 2 E3 et dé livre à sa sortie le voltage E'3 en retard de 03 = -c/3 par rapport à<B>-2E3,</B> c'est-à-dire en retard de
EMI0003.0039
par rapport à E3. De plus, étant donné que:
EMI0003.0041
l'amplitude de E's est égale à l'amplitude de E3, c'est-à-dire à
EMI0003.0044
Les tensions <B>El,</B> E'2, E'3 ont bien la forme prévue ;par les équations (2) avec:
EMI0003.0048
D'autre part, les résistances 12, 13 et 14 étant égales entre elles, on a:
EMI0003.0053
On peut donc dire que dans le cas de la fig. 1, chaque tension de sortie d'un bobinage statorique du transmetteur synchrone est dé phasée d'un angle égal à l'angle géométrique que fait ce bobinage avec le bobinage pris comme origine [autrement dit, on déphase de l'angle a la tension de sortie d'une phase du tranametteurdontl.'amplitude est E vos (0--a) et que les tensions ainsi déphasées sont addi tionnées purement et simplement (autrement dit, les .coefficients k1,
<I>k2,</I> k3 sont égaux). Dans ces conditions, la tension de sortie est:
EMI0003.0067
EMI0004.0001
qui est bien -de la forme définie par l'équation (4) avec
EMI0004.0003
La fig. 2 représente les bornes du stator en étoile 1, 2, 3, 4, du selsyn de la fig. 1. 1, 2, 3 sont également les bornes d'entrée .de trois circuits de :déphasage identiques 31, 32 et 33.
Ces circuits comprennent respectivement une résistance 19, 19' et 19" de valeur O et une capacité 20, 20', 20", d'impédance - jX, la résistance et la capacité .de chaque circuit étant montées en série.
La borne de sortie 17 est reliée à la borne 2 par la résistance 21, de va-leur 2 R, et au point 22 de jonction entre la résistance 19 et le condensateur 20 .par la résistance 21' de va leur Ro. La résistance 21' tient le rôle de la résistance ri de la fig. 3 et la résistance 21 celui de la résistance r.; la résistance r3 est infinie.
Par construction on a
EMI0004.0023
o a une valeur considérable devant l'impé- dance d'un enroulement statorique .du selsyn et faible devant la résistance<I>RI.</I> Ro est lui- même faible devant la. résistance R du circuit d'utilisation.
Comme il est exposé à propos de la pre mière réalisation, les tensions appliquées aux points 1, 2 et 3 sont données par .les équa tions (1).
Si l'on se reporte au schéma de la fig. 2, on voit que, puisque l'on .peut négliger la dé rivation constituée de 21 et de 21', le point 4 sera au potentiel zéro: c'est en effet. le neutre artificiel d'un réseau équilibré.
La tension recueillie au point 22 est
EMI0004.0036
Par ailleurs:
EMI0004.0037
par suite:
EMI0004.0039
L'application de la formule (3) donne:
EMI0004.0040
La tension (â) est de la forme prévue par l'équation (4) avec:
EMI0004.0043
Le mode de réalisation, objet de la fig. 2, présente sur celui de la fig. 1 l'avantage d'une plus grande simplicité.