Claims (1)
**ATTENTION** debut du champ CLMS peut contenir fin de DESC **.
** ATTENTION ** start of field CLMS can contain end of DESC **.
La mesure précise de la vitesse de rotation de l'arbre d'un groupe générateur électrique, sans pour autant avoir recours à un générateur tachymétrique spécial monté sur l'arbre, est connue puisque, par exemple, de nombreux groupes sont réglés par des régulateurs mécaniques dont les pendules, entraînés par des moteurs alimentés par l'alternateur à travers un transformateur, tournent en synchronisme avec la machine à régler.
The precise measurement of the speed of rotation of the shaft of an electric generator set, without having to resort to a special tacho generator mounted on the shaft, is known since, for example, many groups are regulated by regulators mechanical whose pendulums, driven by motors supplied by the alternator through a transformer, rotate in synchronism with the machine to be adjusted.
Le brevet principal concerne un dispositif de réglage de la vitesse de rotation d'un arbre où la mesure de la vitesse est échantillonnée dans le temps. Le temps mis par l'arbre pour parcourir un angle de rotation prédéterminé est comparé à un temps de référence élaboré par un générateur étalon de fréquence. La différence de ces temps représente un écart de périodes et par conséquent un écart entre la vitesse réelle et celle de consigne. Cette différence est transformée en un signal de réglage intervenant dans le réglage et agissant dans un sens tel qu'il tend à la supprimer.
The main patent relates to a device for adjusting the speed of rotation of a shaft where the speed measurement is sampled over time. The time taken by the shaft to travel a predetermined angle of rotation is compared to a reference time produced by a standard frequency generator. The difference in these times represents a difference in periods and therefore a difference between the actual speed and the target speed. This difference is transformed into an adjustment signal intervening in the adjustment and acting in a direction such that it tends to eliminate it.
La présente invention a pour objet un dispositif de réglage dans lequel la mesure de la vitesse est échantillonnée dans le temps et les organes élaborant le signal de réglage tachymétrique sont alimentés par l'alternateur. Plus précisément, elle concerne un dispositif de réglage de la vitesse de rotation d'un arbre d'un groupe générateur électrique comprenant une unité de formation d'un signal électrique d'écart de la vitesse mesurée par rapport à une vitesse de consigne et au moins une unité de mesure de la vitesse de l'arbre fournissant une premiére impulsion de début d'opération de mesure, puis, chaque fois que l'arbre a tourné d'un angle prédéterminé, une seconde impulsion de fin d'opération de mesure, un générateur étalon de fréquence déterminée dont le signal de sortie est appliqué à un compteur,
The present invention relates to an adjustment device in which the measurement of the speed is sampled over time and the members producing the tachometric adjustment signal are supplied by the alternator. More specifically, it relates to a device for adjusting the speed of rotation of a shaft of an electrical generator group comprising a unit for forming an electrical signal for deviation of the measured speed with respect to a reference speed and to the at least one unit of measurement of the speed of the shaft providing a first pulse for the start of the measuring operation, then, each time the shaft has rotated by a predetermined angle, a second pulse for the end of the measuring operation , a standard generator of determined frequency, the output signal of which is applied to a counter,
ce compteur étant déclenché par la première impulsion pour compter un nombre déterminé d'oscillations du générateur et délivrer un signal de fin de comptage, dès que ce nombre est atteint, le signal de fin de comp- tage et la seconde impulsion étant appliqués à un comparateur donnant un signal représentatif du décalage dans le temps entre la seconde impulsion et ledit signal, caractérisé en ce que les impulsions de début et de fin d'opération de mesure sont issues d'une machine électrique dont le rotor est solidaire de l'arbre.
this counter being triggered by the first pulse to count a determined number of oscillations of the generator and deliver an end of counting signal, as soon as this number is reached, the end of counting signal and the second pulse being applied to a comparator giving a signal representative of the time shift between the second pulse and said signal, characterized in that the start and end pulses of the measuring operation come from an electric machine whose rotor is integral with the shaft .
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, deux formes d'exécution du dispositif objet de l'invention.
The appended drawing represents, schematically and by way of example, two embodiments of the device which is the subject of the invention.
La fig. I est un schéma-bloc de la première forme d'exécution.
Fig. I is a block diagram of the first embodiment.
La fig. 2 est un schéma-bloc de la deuxième forme d'exécution comprenant un dispositif de mise en synchronisme des fréquences du groupe et d'un réseau.
Fig. 2 is a block diagram of the second embodiment comprising a device for synchronizing the frequencies of the group and of a network.
En référence aux fig. 1 et 2, l'entrée 41 représente une liaison provenant d'un alternateur d'un groupe générateur. Le signal ap- pliqué à cette entrée peut être obtenu de différentes manières, notamment par l'intermédiaire d'un transformateur de tension connecté à l'alternateur. L'élément 40 est un circuit électronique bistable, telle une balance, respectivement un flip-flop. Alimenté par une tension alternative sinusoïdale, il délivre une tension alternative rectangulaire. Cette tension, dont les flancs verticaux sont utilisés pour former des impulsions. est appliquée à l'entrée d'un circuit 42 de mise en forme des signaux. L'un des flancs, par exemple celui où la tension passe des valeurs négatives aux valeurs positives, constitue l'impulsion de début de l'opération de mesure, tandis que l'autre flanc constitue l'impulsion de fin d'opération.
With reference to fig. 1 and 2, input 41 represents a link coming from an alternator of a generator group. The signal applied to this input can be obtained in various ways, in particular by means of a voltage transformer connected to the alternator. Element 40 is a bistable electronic circuit, such as a balance, respectively a flip-flop. Powered by a sinusoidal alternating voltage, it delivers a rectangular alternating voltage. This voltage, whose vertical flanks are used to form pulses. is applied to the input of a signal shaping circuit 42. One of the flanks, for example the one where the voltage changes from negative values to positive values, constitutes the start pulse of the measuring operation, while the other flank constitutes the end of operation pulse.
L'impulsion de début d'opération est dirigée par une sortie 6 qui pilote une base de temps 7, tandis que l'autre impulsion de fin d'opération est appliquée par une sortie 8 à un comparateur 9.
The start of operation pulse is directed by an output 6 which drives a time base 7, while the other end of operation pulse is applied by an output 8 to a comparator 9.
La base de temps peut être réalisée, par exemple, au moyen d'un circuit oscillant étalon dont la fréquence est particulièrement stable et d'une série de bascules électroniques connectées en série, constituant chacune un diviseur de fréquence. Ainsi, si, par exemple, la fréquence de l'oscillateur est de 106 Hz, celle de sortie de la première bascule sera de 1/2 de 106Hz, 1/4 pour la deuxième, 1/8 pour la troisième bascule, et ainsi de suite. La fréquence de la nième bascule étant égale à 1/2 n x 106 Hz. A un instant détermi- né, I'état de ces bascules représente, en notation binaire, un certain chiffre X caractérisant le nombre d'oscillations entrées dans la première bascule depuis l'instant de départ. Des circuits logiques électroniques constatent le moment où, pour la première fois, cet état X est atteint.
The time base can be produced, for example, by means of a standard oscillating circuit whose frequency is particularly stable and of a series of electronic flip-flops connected in series, each constituting a frequency divider. Thus, if, for example, the frequency of the oscillator is 106 Hz, that of the output of the first rocker will be 1/2 of 106Hz, 1/4 for the second, 1/8 for the third rocker, and so right now. The frequency of the nth rocker being equal to 1/2 nx 106 Hz. At a determined instant, the state of these rockers represents, in binary notation, a certain figure X characterizing the number of oscillations entered in the first rocker. from the moment of departure. Electronic logic circuits note the moment when, for the first time, this state X is reached.
Comme toutes les bascules sont toujours remises dans le même état avant le début de chaque opération de comptage, I'état correspondant au chiffre X sera toujours atteint en des temps égaux. On réalise ainsi une base de temps fixe dont le temps est égal à celui correspondant à X oscillations du circuit oscillant stable.
As all the flip-flops are always put back in the same state before the start of each counting operation, the state corresponding to the figure X will always be reached in equal times. A fixed time base is thus produced, the time of which is equal to that corresponding to X oscillations of the stable oscillating circuit.
La base de temps 7 fournit un signal de sortie, un temps prédéterminé après la réception de l'impulsion d'entrée, et ce signal de sortie est appliqué au comparateur 9. Ce dernier fournit un signal représentatif de l'écart de temps entre les signaux qui sont appliqués à l'une ou à l'autre de ses entrées. Ce signal indique aussi l'ordre dans lequel les deux signaux d'entrée ont été reçus, ce qui peut être donné soit par des signaux fournis sur deux sorties distinctes, soit par un signal délivré sur une seule sortie, mais présentant une particularité définissant l'ordre des signaux d'entrée.
The time base 7 supplies an output signal, a predetermined time after the reception of the input pulse, and this output signal is applied to the comparator 9. The latter supplies a signal representative of the time difference between the. signals that are applied to either of its inputs. This signal also indicates the order in which the two input signals were received, which can be given either by signals supplied on two separate outputs, or by a signal supplied on a single output, but having a particularity defining the order of input signals.
Cette particularité peut être, par exemple, la polarité du signal de sortie. Pour obtenir un signal analogique illustrant l'écart entre le temps donné par la base de temps 7 et le temps séparant le passage des flancs de la tension rectangulaire issue de la balance 40, donc sa demi-période, le signal comparateur 9 est appliqué à un circuit intégrateur 10.
This feature can be, for example, the polarity of the output signal. To obtain an analog signal illustrating the difference between the time given by the time base 7 and the time separating the passage of the sides of the rectangular voltage coming from the scale 40, therefore its half-period, the comparator signal 9 is applied to an integrator circuit 10.
Comme la mesure de la vitesse de l'arbre 1 est faite par échantillonnage, car elle ne s'effectue que pendant une demi-période de la tension alternative rectangulaire, et que le dispositif doit fournir un signal agissant de façon continue sur un régulateur du moteur d'entrainement du groupe générateur électrique, par exemple pour régler le débit d'eau alimentant une turbine, il est nécessaire de prévoir des moyens pour obtenir un signal de sortie continu.
As the speed of the shaft 1 is measured by sampling, because it is only carried out during half a period of the rectangular alternating voltage, and the device must provide a signal acting continuously on a regulator of the drive motor of the electric generator group, for example to adjust the flow of water supplying a turbine, it is necessary to provide means for obtaining a continuous output signal.
A cet effet, le circuit intégrateur 10 est relié à un circuit de transfert et de maintien 11 qui conserve en mémoire chaque signal de sortie de l'intégrateur 10 jusqu'au signal suivant, quels que soient le signe et la valeur du signal.
To this end, the integrator circuit 10 is connected to a transfer and hold circuit 11 which keeps in memory each output signal of the integrator 10 until the next signal, whatever the sign and the value of the signal.
La fig. 2 illustre une deuxième forme d'exécution du dispositif de réglage selon la fig. 1, mais comprenant une seconde boucle de mise en synchronisme de la machine par rapport au réseau.
Fig. 2 illustrates a second embodiment of the adjustment device according to FIG. 1, but comprising a second loop for synchronizing the machine with respect to the network.
Les éléments correspondant à la première forme d'exécution portent les mêmes chiffres de référence et fonctionnent identiquement.
The elements corresponding to the first embodiment bear the same reference numerals and function identically.
La chaine des appareils de gauche, soit ceux portant les références 40, 42, 7, 9, 10, 11, délivrent un signal de réglage proportionnel à l'écart entre la vitesse réelle et une vitesse de consigne fournie par la base de temps 7. La chaine des appareils de droite fonctionne de la même manière; mais au lieu d'être alimentée par l'alternateur, elle l'est par le réseau et délivre un signal proportionnel à l'écart entre la fréquence du réseau et l'horloge de référence 7'. Les horloges 7 et 7' peuvent être confondues. Un circuit 43 fait la différence de ces signaux et délivre un signal proportionnel à la différence entre la vitesse réelle du groupe et la vitesse correspondant à la fréquence du réseau.
The chain of devices on the left, i.e. those bearing the references 40, 42, 7, 9, 10, 11, deliver an adjustment signal proportional to the difference between the actual speed and a setpoint speed supplied by the time base 7 The chain of devices on the right works in the same way; but instead of being supplied by the alternator, it is supplied by the network and delivers a signal proportional to the difference between the frequency of the network and the reference clock 7 '. Clocks 7 and 7 'can be confused. A circuit 43 differentiates these signals and delivers a signal proportional to the difference between the actual speed of the group and the speed corresponding to the frequency of the network.
Ce dernier signal agit sur les organes du régulateur, de façon à provoquer une action de réglage tendant à ramener ce signal à zéro et par conséquent à mettre en synchronisme le groupe générateur et le réseau.
This latter signal acts on the organs of the regulator, so as to cause an adjustment action tending to bring this signal to zero and consequently to put the generator group and the network in synchronism.
REVENDICATION
CLAIM
Dispositif de réglage de la vitesse de rotation d'un arbre d'un groupe générateur électrique comprenant une unité de formation d'un signal électrique d'écart de la vitesse mesurée par rapport à une vitesse de consigne, au moins une unité de mesure de la vitesse de l'arbre fournissant une première impulsion de début d'opération de mesure, puis, chaque fois que l'arbre a tourné d'un angle prédéterminé.
Device for adjusting the speed of rotation of a shaft of an electrical generator group comprising a unit for forming an electrical signal for deviation of the measured speed from a setpoint speed, at least one unit of measurement of the speed of the shaft providing a first pulse for the start of the measuring operation, then, each time the shaft has rotated by a predetermined angle.
une seconde impulsion de fin d'opération de mesure, un générateur étalon de fréquence déterminée dont le signal de sortie est appliqué à un compteur, ce compteur étant déclenché par la première impulsion pour compter un nombre déterminé d'oscillations du générateur et délivrer un signal de fin de comptage dés que ce nombre est atteint, le signal de fin de comp- tage et la seconde impulsion étant appliqué à un comparateur donnant un signal représentatif du décalage dans le temps entre la seconde impulsion et ledit signal, caractérisé en ce que les impulsions de début et de fin d'opération sont issues d'une machine électrique dont le rotor est solidaire de l'arbre.
a second pulse at the end of the measurement operation, a standard generator of determined frequency whose output signal is applied to a counter, this counter being triggered by the first pulse to count a determined number of oscillations of the generator and deliver a signal end of counting as soon as this number is reached, the end of counting signal and the second pulse being applied to a comparator giving a signal representative of the time shift between the second pulse and said signal, characterized in that the start and end pulses of operation come from an electric machine whose rotor is integral with the shaft.
SOUS-REVENDICATIONS
1. Dispositif de réglage selon la revendication, caractérisé en ce que la machine générant les impulsions de début et de fin d'opération de comptage est la génératrice principale du groupe.
SUB-CLAIMS
1. Adjustment device according to claim, characterized in that the machine generating the start and end pulses of the counting operation is the main generator of the group.
2. Dispositif selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une unité de formation d'un signal électrique d'écart de la vitesse mesurée par rapport à la vitesse de synchronisme avec la fréquence du réseau, cette unité donnant un signal représentatif de l'écart entre ces vitesses, ce dernier signal étant appliqué, ainsi que ledit signal représentatif du décalage dans le temps entre la seconde impulsion et ledit signal, à un circuit (43) donnant la différence entre ces deux signaux représentatifs et délivrant ainsi un signal proportionnel à la différence entre la vitesse réelle du groupe et sa vitesse de synchronisme avec le réseau.
2. Device according to claim and sub-claim 1, characterized in that it comprises a unit for forming an electrical signal deviation of the measured speed with respect to the speed of synchronism with the network frequency, this unit giving a signal representative of the difference between these speeds, this latter signal being applied, as well as said signal representative of the offset in time between the second pulse and said signal, to a circuit (43) giving the difference between these two signals representative and thus delivering a signal proportional to the difference between the actual speed of the group and its speed of synchronism with the network.