Dispositif pour réduire ou empêcher la formation d'étincellès aux collecteurs de machines dynamo-électriques. La présente invention est un dispositif pour réduire ou empêcher la formation d'é tincelles aux collecteurs de machines dyna mo-électriques, dans lequel un relais de con tact à commande électromagnétique a sa bobine de commande insérée dans un circuit se trouvant en dépendance du champ de l'inducteur de la machine et ses pôles de contact reliés à des points de potentiel dif férent dans l'enroulement d'induit de la ma chine de façon qu'un changement anormal dans le flux de champ d'inducteur se mani festant suffisamment rapidement pour se dif férencier des changements de flux ordinaires au démarrage, à l'arrêt et au réglage de vol tage de la machine, amène le relais de con tact à court-circuiter l'enroulement d'induit,
réduisant le voltage entre des lames de col lecteur adjacentes et entre des balais adja cents à une très faible valeur.
Le dessin schématique ci-joint représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet de l'invention. Dans la forme d'exécution de la fig. 1, une génératrice de courant continu 1 est re présentée pourvue d'un induit 2 et d'un in ducteur 3 à enroulement d'excitation 4 relié en série avec 1a bobine de commande 5 d'un relais de contact, dont le noyau 6 porte un pont de contact 7 en regard de pôles de contact 7a reliés, comme on le verra plus loin, à des points de potentiel différent dans l'enroulement d'induit de la machine. L'en roulement d'induit 2a relié au collecteur 2b est connecté, d'autre part, en des points dia métralement opposés, par des fils 10, 11, à cieux bagues 8, 9, sur lesquels appuient des balais 19 reliés aux conducteurs 20, 21 allant aux pôles de contact 7a précités du relais de contact.
Le collecteur 2b fournit le courant au circuit de charge 12. Celui-ci est relié en série avec des bobines électro-magnétiques 13, 14 disposées pour actionner des noyaux 15, 16 dont l'un, 15, porte un pont de con tact 17 en regard de pièces de contact. 17a également reliées aux conducteurs 20, 21, tandis que l'autre, 16, sert à actionner un interrupteur de circuit principal 18. On re marquera que l'excitation de l'une ou l'autre des bobines 5 et 15 et l'actionnement résul tant du pont de contact correspondant 7 ou 17 produira une interconnexion de points diamétralement opposés de l'enroulement d'induit par l'intermédiaire des conducteurs 20, 21, des balais 19 et des bagues 8, 9.
En dérivation sur la bobine de commande 5 est relié un dispositif inductif à inductance réglable 22 dont le but sera expliqué plus loin.
On supposera que par suite de conditions anormales dans le circuit. de charge 12 il se produise dans la machine une forte augmen- tatian de la farce démagnétisante et par suite une forte diminution du flux de champ normal. Ce changement anormal soudain du flux empiétant sur l'enroulement de champ 4 aura pour effet qu'un courant augmenté à courbe ascendante raide sera envoyé par ledit enroulement de champ et la bobine de commande 3. Celle-ci produira, par suite, la fermeture du pont de contact 7 et l'énergie qui donnait lieu à l'augmentation du cou rant dans l'enroulement de champ se trouve dissipée par le court-circulaire de l'enroule ment de l'induit par suite de la résistance ohmique de celui-ci.
Cependant, si les conditions anormales devaient provenir d'une surcharge dans le circuit 12, le court-circuitage de l'enroule ment de l'induit serait accompli par l'effet de la bobine 13 et du pont de contact 17.
Tandis que dans la forme d'exécution représentée, la machine dynamo-électrique est représentée comme étant pourvue des deux bobines protectrices 5 et 13, l'une à excitation par le courant de l'enroulement de champ de la machine, l'autre à excitation par le courant de surcharge, on comprend que la bobine 5 et son pont de contact 7 seuls peuvent être utilisés, attendu qu'une surcharge dans le circuit extérieur occasion nera aussi l'actionnement du pont de con tact 7 de la manière décrite plus haut, bien que, dans ces conditions, un espace de temps légèrement plus long s'écoule avant que les conditions tendant à provoquer le crache ment d'étincelles soient éliminées.
Le dispositif inductif à inductance ré glable 22 pourvoit à un chemin à faible réac tance pour des courants à courbe ascendante relativement plate qui passeront normale ment par l'enroulement de champ 4 par suite des changements de flux ordinaires dus au démarrage, à l'arrêt et au réglage de voltage de la machine.
Si, cependant, un courant à courbe ascendante raide tend à passer par ce chemin, comme cela peut, par exemple, être le cas pour le courant traversant l'en roulement de champ à l'occasion d'un changement de flux de champ anormale ment rapide, une réactance très élevée s'op posera à ce passage du courant dans le dis positif inductif 22 et l'envoi du courant, qui en résulte, par la bobine de commande 5 produira un actionnement plus impératif du pont de contact 7 pour l'interconnexion des points de potentiel différent de l'enroule ment d'induit.
La fig. 2 représente une forme d'exécu tion dans laquelle l'énergie pour exciter la bobine de relais 5 est dérivée d'un enroule ment de champ auxiliaire 23, court-circuité interconnecté avec le même circuit de flux de champ que l'enroulement de champ prin cipal 4 de la machine et alimentant la bobine de relais 5 de courant lors d'un changement de flux anormal dans ledit, cir cuit de flux de champ. Le fonctionnement du dispositif de cette figure est d'ailleurs sensiblement le même que celui de la pre mière forme d'exécution, sauf qu'aucune dérivation inductive n'est nécessaire pour empêcher le flux de champ à changement normal de faire fonctionner le relais.
Dans tous les cas, l'emploi des dispositifs sus-d.écrits réduira ou empêchera la forma tion d'étincelles aux collecteurs de machines dynamoélectriques et en même temps les conditions de circuit seront rétablies à l'état normal par suite: de l'élimination des con ditions anormales. qui donneraient lieu à une tendance en crachement d'étincelles. Bien que ce rétablissement des conditions de circuit normales soit décrit comme étant accompli par le fonctionnement automa tique du relais de court-circuitage, on com prend que les dispositions pourraient être telle que le relais puisse être remis en posi tion normale par commande manuelle.
Finalement, il y a lieu de dire encore que le dispositif peut s'appliquer à toute ma chine dynamoélectrique à collecteur qui puisse être susceptible d'être soumise aux conditions anormales signalées.
Device for reducing or preventing the formation of sparks in the manifolds of dynamo-electric machines. The present invention is a device for reducing or preventing the formation of sparks in the collectors of dyna mo-electric machines, in which an electromagnetically controlled contact relay has its control coil inserted in a circuit which is dependent on the field. inductor of the machine and its contact poles connected to dif ferent potential points in the armature winding of the machine so that an abnormal change in the inductor field flux is sufficiently manifested. quickly to dif ferentiate from ordinary flux changes when starting, stopping and adjusting the vol tage of the machine, causes the contact relay to short circuit the armature winding,
reducing the voltage between adjacent reader neck blades and between adjacent brushes to a very low value.
The attached schematic drawing represents, by way of example, two embodiments of the object of the invention. In the embodiment of FIG. 1, a direct current generator 1 is shown provided with an armature 2 and an inductor 3 with excitation winding 4 connected in series with the control coil 5 of a contact relay, of which the core 6 carries a contact bridge 7 facing contact poles 7a connected, as will be seen below, to points of different potential in the armature winding of the machine. The armature bearing 2a connected to the collector 2b is connected, on the other hand, at dia metrally opposed points, by wires 10, 11, with rings 8, 9, on which brushes 19 connected to the conductors bear. 20, 21 going to the aforementioned contact poles 7a of the contact relay.
The collector 2b supplies the current to the load circuit 12. The latter is connected in series with electromagnetic coils 13, 14 arranged to actuate cores 15, 16, one of which, 15, carries a contact bridge 17 next to contact parts. 17a also connected to the conductors 20, 21, while the other, 16, serves to actuate a main circuit switch 18. It will be noted that the excitation of one or the other of the coils 5 and 15 and the resulting actuation of the corresponding contact bridge 7 or 17 will produce an interconnection of diametrically opposed points of the armature winding via the conductors 20, 21, the brushes 19 and the rings 8, 9.
In branch on the control coil 5 is connected an inductive device with adjustable inductance 22, the purpose of which will be explained later.
It will be assumed that as a result of abnormal conditions in the circuit. At load 12, a strong increase in the demagnetizing stuffing occurs in the machine and consequently a sharp decrease in the normal field flux. This sudden abnormal change in the flux impinging on the field winding 4 will cause an increased current with a steep upward curve to be sent by said field winding and the control coil 3. This will therefore produce the shutdown. of the contact bridge 7 and the energy which gave rise to the increase of the current in the field winding is dissipated by the short-circular of the armature winding as a result of the ohmic resistance of that -this.
However, if the abnormal conditions were to arise from an overload in circuit 12, shorting of the armature winding would be accomplished by the effect of coil 13 and contact bridge 17.
While in the embodiment shown, the dynamo-electric machine is shown as being provided with two protective coils 5 and 13, one with excitation by the current of the field winding of the machine, the other with excitation by the overload current, it is understood that the coil 5 and its contact bridge 7 alone can be used, whereas an overload in the external circuit will also cause the actuation of the contact bridge 7 in the manner described more high, although under these conditions a slightly longer period of time will elapse before the conditions tending to induce sparking are eliminated.
The adjustable inductance inductive device 22 provides a low reactance path for relatively flat rising curve currents which will normally flow through the field winding 4 as a result of ordinary flux changes due to start-up, shutdown. and the voltage setting of the machine.
If, however, a steeply ascending current tends to pass through this path, as may, for example, be the case with the current passing through the rolling field on the occasion of an abnormal field flux change quickly, a very high reactance will be op posed to this passage of the current in the inductive device 22 and the sending of the current, which results from it, by the control coil 5 will produce a more imperative actuation of the contact bridge 7 for the interconnection of the points of different potential of the armature winding.
Fig. 2 shows an embodiment in which the energy to energize the relay coil 5 is derived from an auxiliary field winding 23, shorted interconnected with the same field flow circuit as the field winding. main 4 of the machine and supplying the relay coil 5 with current during an abnormal flux change in said field flux circuit. The operation of the device of this figure is moreover substantially the same as that of the first embodiment, except that no inductive bypass is necessary to prevent the flow of field with normal change from operating the relay.
In any case, the use of the above-mentioned devices will reduce or prevent the formation of sparks at the collectors of dynamoelectric machines and at the same time the circuit conditions will be restored to the normal state as a result of: elimination of abnormal conditions. which would give rise to a tendency to spit sparks. While this reestablishment of normal circuit conditions is described as being accomplished by automatic operation of the shorting relay, it is understood that arrangements could be such that the relay can be returned to normal position by manual control.
Finally, it should still be said that the device can be applied to all my collector dynamoelectric china which may be liable to be subjected to the abnormal conditions indicated.