CH353796A - Installation comprenant un alternateur et un dispositif de réglage automatique de sa tension - Google Patents

Description

  Installation comprenant un alternateur  et un dispositif de<U>réglage</U> automatique de sa tension         Uinvention    a pour objet une installation compre  nant un alternateur et un dispositif de réglage auto  matique de sa tension. Cette installation permet, par  exemple,<B>de</B> maintenir constante la tension aux bor  nes de     Palternateur    quels que soient la charge et  le     cos   <B>0.</B>  



  Le problème consistant<B>à</B> régler la tension aux  bornes     d7un    alternateur en modifiant la tension aux  bornes des inducteurs, c'est-à-dire     rintensité    du cou  rant      & excitation,    en fonction, de l'intensité et du<B>dé-</B>  phasage du courant<B>de</B> l'alternateur, a<B>déjà</B> reçu de  nombreuses solutions, notamment les, solutions fon  dées sur l'utilisation de deux     circuits#    magnétiques  permettant respectivement      & appliquer    au circuit  d'excitation une tension comportant une composante  dépendant de la charge et une composante, indépen  dante de la charge.  



  L'installation selon l'invention, dans laquelle la  tension appliquée au circuit      & excitation    de     l'altema-          teur    comporte une composante dépendant de la char  ge et une composante indépendante de la charge, est  caractérisée en ce qu'elle comporte, pour l'obtention  desdites deux composantes, deux transformateurs<B>à</B>  champs tournants,<B>le</B> primaire de l'un étant branché  en dérivation et le primaire<B>de</B> l'autre étant branché  en série sur le circuit alimenté par l'alternateur, l'un  au moins des     circuits#    magnétiques de chaque trans  formateur, avec ses enroulements respectifs,

   étant     dé-          calable    par rapport au circuit magnétique correspon  dant de l'autre transformateur.  



       Uinvention    a également pour objet un procédé  de mise en action de cette installation, caractérisé en  ce qu'on règle le décalage des circuits magnétiques  des deux transformateurs et<B>de</B> leurs enroulements  de façon<B>à</B> réduire<B>à</B> une faible valeur, pour une va  leur déterminée du     cos   <B>0</B> de l'alternateur, le dépha-    sage de la tension fournie par le secondaire du trans  formateur branché en série par rapport<B>à</B> la tension  fournie par le secondaire du transformateur branché  en dérivation.  



  <B>U</B> dessin annexé représente,<B>à</B> titre     eexemple,     quelques formes d'exécution<B>de</B>     Pinstallation    selon  l'invention.  



  La     fig.   <B>1</B> représente le schéma de montage     d7une     installation comprenant un alternateur et un dispositif  de réglage<B>de</B> la tension<B>de</B> cet alternateur.  



  La     fig.    2 est un diagramme simplifié sensiblement  analogue au diagramme classique de     Rothert.     



  La     fig.   <B>3</B> représente une forme d'exécution dans  laquelle les secondaires des transformateurs sont  montés sur l'axe de la roue polaire avec primaires  fixes     décalables.     



  La     fig.    4 représente une installation avec trans  formateurs<B>à</B> champs tournants du type statique.  La     fig.   <B>5</B> représente une forme d'exécution avec  secondaires, montés sur l'axe de la roue polaire et       décalables        Pun    par rapport<B>à</B>     Pautre.     



  Sur la     fig.   <B>1,</B> l'alternateur comprend un induit<B>1</B>  et un inducteur 2     (fig.   <B>1).</B> Le dispositif de régulation  de la tension de l'alternateur est constitué par deux       transformateuxs   <B>à</B> champs tournants<B>3</B> et 4<B>à</B> circuits  magnétiques indépendants.  



  Le primaire 4<B>de</B> l'un est branché en dérivation  sur l'induit<B>1</B> et le primaire<B>3</B> de l'autre est traversé  par le courant de sortie de     l#alternateur.     



  Ces deux primaires sont disposés<B>de</B> manière<B>à</B>  pouvoir être décalés l'un par rapport<B>à</B>     rautre.     



  Le secondaire<B>5</B> peut être commun aux deux  transformateurs ou être constitué par deux éléments  solidaires     Fun    de l'autre dont les bobinages sont con  nectés en série. Le courant produit par ce secondaire  est envoyé<B>à</B> l'aide d'un redresseur<B>6</B> dans l'inducteur      2<B>de</B>     ralternateur.    Le courant d'excitation est re  dressé par le redresseur<B>6.</B>  



  Le primaire 4 tend<B>à</B> produire aux bornes du se  condaire une tension     OA        (fig.    2) qui correspond<B>à</B>  l'excitation<B>à</B> vide.  



  Le primaire<B>3</B> tend<B>à</B> produire aux bornes du se  condaire une tension AB proportionnelle au courant  débité en charge.  



  La résultante     OB    de     OA    et<B>de</B> AB représente la  tension     d7excitation    correspondant<B>à</B> une charge<B>dé-</B>  terminée.  



  Le vecteur AB balaie un quart<B>de</B> cercle lorsque  le     cos   <B>0</B> varie de<B>0 à 1,</B> si le courant débité par  l'alternateur a une intensité constante.  



  Le choix de ce quart<B>de</B> cercle est déterminé de  façon que la résultante     OB    varie dans<B>le</B> sens défini  par le diagramme de     Rothert    et donne<B>à</B> chaque ins  tant la valeur du courant     d#excitation    nécessaire  pour maintenir la tension de, l'alternateur constante  lorsque l'intensité et le     cos   <B>0</B> varient.  



  Dans     rexemple    de la     fig.    2, AB représente le  vecteur correspondant<B>à</B>     cos   <B>0 = 0,8</B> et     AC    celui  correspondant<B>à</B>     cos   <B>0 = 1,</B> l'intensité du courant  débité par l'alternateur étant constante.  



  La direction<B>de</B> AB est obtenue par le décalage  des deux primaires des transformateurs     Pun    par rap  port<B>à</B> l'autre, qui est choisi de manière que le vec  teur AB fasse avec la droite     OD,    dans le sens du  champ tournant, un angle a variant<B>de</B>     151)   <B>à</B>     351,     suivant les machines.  



  La régulation automatique de la tension de     lal-          ternateur    est donc obtenue en fonction de la charge  et du     cos   <B>0.</B>  



  D'autre part,<B>à</B> partir de la position réglée     coin-          pound    pour maintenir la tension constante, on voit  qu'en faisant varier légèrement     l!angle   <B>a</B> en plus ou  en moins, on peut     hypo    ou     hypercompourider        ralter-          nateur.     



  L'installation décrite permet donc<B>de</B> supprimer       l'excitatrice    classique. On peut, de plus, monter le  ou les secondaires<B>5</B> des transformateurs, ainsi que     le     redresseur<B>6</B> sur la roue polaire<B>de</B>     Palternateur,    ce  qui permet de supprimer tout collecteur (balais).  



  Une telle forme      & exécution    est représentée en       fig.   <B>3,</B> dans laquelle les secondaires<B>5</B> sont montés  sur     raxe    de la roue polaire 2, ainsi que le redresseur  <B>6,</B> ce qui supprime tout collecteur. Les primaires  <B>3</B> et 4 sont fixes.  



  La primaire monté en série<B>3</B> peut être décalé  dans<B>le</B> sens du champ tournant ou bien le primaire  monté     -en    dérivation 4 peut être décalé en sens in  verse. On peut également décaler simultanément les  deux primaires dans leurs sens respectifs.  



  En décalant<B>le</B> primaire monté en dérivation 4  d'angles relativement faibles par rapport<B>à</B> la position       compourid    dans<B>le</B> sens du champ tournant ou en  sens inverse,     ralternateur    devient     hyper    ou     hypo-          compound.     



  Dans l'installation<B>à</B> transformateurs statiques<B>de</B>  la     fig.    4, où     ron    a repris les, mêmes notations     qiÈen            fig.   <B>3,</B> les transformateurs sont montés dans un     bdi-          tier    fixe et séparé de l'alternateur<B>;</B> les bornes<B>8</B> du  redresseur<B>6</B> sont reliées aux bornes<B>9</B> de     raltema-          teur,    bornes<B>9</B> qui peuvent être reliées soit directe  ment aux bagues<B>de</B> la roue polaire, soit aux induc  teurs d'une excitatrice, selon que l'on supprime ou  conserve cette dernière, ainsi qu'il a été indiqué.  



  Dans la forme d'exécution représentée en     fig.   <B>5,</B>  les primaires<B>3</B> et 4 sont montés fixes, les deux se  condaires<B>5</B> et<B>50</B> montés sur l'arbre<B>de</B> la roue po  laire 2 étant en série, mais le secondaire<B>50</B> est  monté sur l'arbre de manière<B>à</B> pouvoir être décalé  en rotation par rapport au secondaire<B>5.</B>  



  Les formes d'exécution mentionnées ci-dessus  sont les plus simples et les plus pratiques. Mais d'au  tres montages sont possibles, donnant les mêmes ré  sultats au point<B>de</B> vue du diagramme des vecteurs.  



  On peut citer parmi ces autres solutions équiva  lentes, mais moins simples:  par exemple faire tourner les     pruinaires,    mais  cela nécessite des bagues multiples pour l'arrivée  du courant.  



  On peut aussi, dans le cas des secondaires tour  nants, décaler les secondaires et finir<B>le</B> réglage par  décalage de l'un des deux primaires.  



  On peut également réaliser une installation com  prenant un alternateur<B>à</B> induit tournant: dans ce  cas, le secondaire<B>5</B> est monté sur la partie fixe, tan  dis que les primaires<B>3</B> et 4 tournent avec     rinduit.  

Claims (1)

1. <B>REVENDICATIONS</B> I. Installation comprenant un alternateur et un dispositif de réglage automatique<B>de</B> la tension aux bornes de l'alternateur en fonction de l'intensité et du déphasage du courant<B>de</B> l'alternateur par rapport <B>à</B> sa tension, dans laquelle la tension appliquée au circuit d'excitation de l'alternateur comporte une composante dépendant de, la charge et une compo sante indépendante de la charge, caractérisée en ce qu7elle comporte, pour l'obtention desdites deux com posantes, deux transformateurs<B>à</B> champs tournants, le primaire<B>de</B> l'un étant branché en dérivation et le primaire de l'autre étant branché en série sur le cir cuit alimenté par l'alternateur, l'un au moins des cir cuits magnétiques de chaque transformateur,

   avec ses enroulements respectifs, étant décalable par rap port au circuit magnétique correspondant de l'autre transformateur. II. Procédé de mise en action de l'installation selon la revendication<B>1,</B> caractérisé en ce qu7on règle le décalage des circuits magnétiques des deux trans formateurs et<B>de</B> leurs enroulements de façon<B>à</B> ré duire<B>à</B> une faible valeur, pour une valeur détermi née du cos <B>0 de</B> l'alternateur,<B>le</B> déphasage de la tension fournie par le secondaire du transformateur branché en série par rapport<B>à</B> la tension fournie par le secondaire du transformateur branché en déri vation.

   SOUS-REVENDICATIONS <B>1.</B> Installation selon la revendication<B>1,</B> caracté risée en ce que les circuits magnétiques secondaires des deux transformateurs, avec leurs enroulements, sont décalables entre eux. 2. Installation selon la revendication I, caracté risée en ce que les circuits magnétiques primaires des deux transformateurs, avec leurs enroulements, sont décalables entre eux. <B>3.</B> Installation selon la revendication I, caracté risée en ce qu'elle comporte deux transformateurs rotatifs<B>à</B> champs tournants. 4.

   Installation selon la revendication I, caracté risée en ce que les enroulements secondaires desdits transformateurs alimentent un redresseur dont les bornes sont connectées aux bagues<B>de</B> la roue polaire de l'alternateur. <B>5.</B> Installation selon la sous-revendication <B>3,</B> ca ractérisée en ce que les circuits magnétiques secon daires des deux transformateurs tournants sont soli daires en rotation de l'arbre de la roue polaire de l'alternateur. <B>6.</B> Installation selon la sous-revendication 4, ca ractérisée en ce que ledit redresseur est solidaire en rotation de l'arbre<B>de</B> la roue polaire de l'alter nateur.