Procédé et dispositif d'autorégulation<B>de</B> turbine. La présente invention est relative<B>à</B> un procédé et<B>un</B> dispositif réglant automatique ment la vitesse de rotation d'une turbine.
Dans les turbines connues, le rotor occupe généralement une position fixe par rapport au distributeur, niais on a<B>déjà</B> eu l'idée<B>de</B> rendre le rotor susceptible de re déplacer devant le distributeur, parallèlement a son a.xe, de manière<B>à</B> masquer ou dégager plus ou moins la section de passage du flaide moteur,<B>ce</B> déplacement du rotor étant obtenu ati moyen d'un servo-moteur.
Ce dispositif est compliqué et ne semble pas avoir eu d'emploi clans la pratique. D'après la présente invention, le déplace ment longitudinal du rotor et de l'organe d'obturation s'effectue automatiquement par l'action directe d'un régulateur<B>à</B> force cen- irifuge qui entre en action aussitôt que <B>la</B> vitesse varie par suite de variations du tra vail moteur ou du travail résistant.
De ce fait, toute augmentation de vitesse,<B>à</B> quelque cause qu'elle soit due, provoque immédiate ment une diminution<B>de</B> la section de passage du fluide moteur et, par conséquent, une diminution de vitesse du rotor. 'Au contraire, toute diminution de -vitesse entraîne un agrandissement de la section de.passage du fluide moteur et par suite une augmentation de vitesse du rotor.
<B>Il</B> en résulte qu'une turbine ainsi établie et équipée ne peut tourner qu'a une vit-esse déterminée. Ce dispositif de régulation auto matique n'exige qu'une force très faible. Le mouvement de déplacement du rotor suivant #-on axe est, en effet, un mouvement lou- -voyant (déplacement longitudinal accom pagné d'une rotation) et si les différentes forces qui agissent sur le rotor clans le sens de son axe (aspiration, pesanteur etc.) sont <B>à</B> chaque instant #convenable.menf; équilibrées, il suffit de vaincre les frottements de l'arbre dans ses divers supports.
Or ces frottements <B>à</B> cause du mouvement louvoyant. sont- très f aibles.
Le dessin ci-annexé, donné a titre d'exem ple, montre scliématiquement un des modes d'exécution de cette invention appliquée<B>à</B> une turbine hydraulique centripète, mais il est bien entendu que toute autre disposition peut être utilisée polir réaliser<B>le</B> déplace ment longitudinal du rotor sous l'action di recte d'un régulateur<B>à</B> force centrifuge, de même que l'invention s'applique<B>à</B> toutes les turbines, qu'elles soient hydrauliques,<B>à</B> va peur ou mues par un fluide quelconque, qu'elles soient<B>à</B> axe horizontal ou vertical, <B>à</B> action ou<B>à</B> réaction, et sans que cette énumération soit limitative.
Dans l'exemple représenté, le rotor<B>à</B> aubes<B>1,</B> claveté et fixé sur un arbre hori zontal 2, porte un prolongement formant une sorte de tiroir cylindrique<B>3.</B> L'eau arrive par le distributeur fixe 4 disposé il l'inté rieur de la bâche en spirale<B>5, de lit</B> façon usuelle.
Sur l'arbre 2 est également clavelée et fixée une poulie<B>6</B> sur lilquelle sont articu lées les extrémités des brimba]le,# <B>7, 7a</B> d'un régulateur<B>à</B> force centrifulue <B>13</B> dont les autres brimballes <B>8,</B> 8a sont articulées sur une pièce<B>9,</B> susceptible de tourner sur le<U>pa-</U> lier fixe<B>10,</B> sans pourvoir se déplâcer longi.- tudinalement.
Un ressort 1.2 est, interposé entre la pou lie<B>6</B> el; le palier<B>10.</B>
L'arbre 2 peut se déplacer longitudinale ment dans le presse-étoupe<B>1.1</B> el; le palier<B>10.</B> La poulie<B>6</B> eommande par courroie, par exemple, une dynamo.
Le fonctionnement de ce dispositif est facile<B>à,</B> comprendre: Si. la vitesse de rotation au,gmente, les masses 13 s'écartent et dépla- cent dans le sens x-y la poulie<B>6 -</B> et par suite l'arbre 2 et le rotor<B>1,</B> avec son, obtura teur<B>3, de</B> manière que<B>ce</B> dernier masque plus ou moins le passage du distributeur 4, ce qui <B>a,</B> polir effet de diminuer la vitesse du rotor.
Si au contraire, la vitesse de rotation de la 't-,Urbiiie diminue, le déplacement de l'arbre 2 se fait en sens inverse et<B>la</B> section de pas- sa-e du distributeur augmente, ce qui au- tD Z, Zn mente également<B>la</B> vitesse du rotor.
La régulation est ainsi automatique. La turbine pourra donc être abandonnée <B>à</B> elle-même, et quel que soit le travail résis tant, quelles que soient les variations de la hauteur (le cbute, quelles que soient les va riations du débit, le rotor se présentera tou jours devant le distributeur pour que, d'une pari; la puissance demandée soit fournie (dans les limites de puissance de la chute) et que, d'antre part, la vitesse de régime ne soit jamlis ni dépassée ni diminuée.
On pourra évidemment recourir<B>à</B> divers modes el; <B>à,</B> diverses formes d'exécution sans cliancer la nature de cette invention. On pourra également selon les circonstances et les applications modifier les détails de cous- truction et de montage. D'autre Part, les dif férents éléments-, composant ce dispositif pour ront être remplacés par d'autres jouant le même rôle ou donnant le même résultat.
<B> turbine </B> self-regulating method and device. The present invention relates to <B> </B> a method and <B> a </B> device automatically regulating the speed of rotation of a turbine.
In known turbines, the rotor generally occupies a fixed position relative to the distributor, but the idea has <B> already </B> been <B> of </B> making the rotor capable of being moved back in front of the distributor. , parallel to its axis, so <B> to </B> hide or release more or less the passage section of the motor flap, <B> this </B> displacement of the rotor being obtained by means of a servo motor.
This device is complicated and does not seem to have been used in practice. According to the present invention, the longitudinal displacement of the rotor and of the shutter member is effected automatically by the direct action of a <B> </B> centric force regulator which comes into action. as soon as <B> the </B> speed varies as a result of variations in motor work or heavy duty work.
Therefore, any increase in speed, <B> for </B> whatever cause it may be due, immediately causes a reduction <B> in </B> the section of passage of the working fluid and, consequently, a decrease in rotor speed. On the contrary, any decrease in speed results in an enlargement of the working fluid passage section and consequently an increase in rotor speed.
<B> It </B> results from it that a turbine thus established and equipped can turn only with a determined speed. This automatic regulation device requires very little force. The movement of displacement of the rotor following # -on axis is, in fact, a sight-seeing movement (longitudinal displacement accompanied by a rotation) and if the various forces acting on the rotor clans the direction of its axis (suction , gravity etc.) are <B> at </B> every moment # suitable.menf; balanced, it suffices to overcome the friction of the shaft in its various supports.
Now these friction <B> to </B> because of the swaying movement. are very reliable.
The accompanying drawing, given by way of example, shows schematically one of the embodiments of this invention applied <B> to </B> a centripetal hydraulic turbine, but it is understood that any other arrangement can be used to polish achieve <B> the </B> longitudinal displacement of the rotor under the direct action of a <B> </B> centrifugal force regulator, just as the invention applies <B> to </B> all turbines, whether hydraulic, <B> to </B> are afraid or driven by any fluid, whether they are <B> with </B> horizontal or vertical axis, <B > to </B> action or <B> to </B> reaction, and without this enumeration being exhaustive.
In the example shown, the rotor <B> with </B> blades <B> 1, </B> keyed and fixed on a horizontal shaft 2, carries an extension forming a kind of cylindrical slide <B> 3. </B> The water arrives through the fixed distributor 4 placed inside the spiral cover <B> 5, bed </B> in the usual way.
On the shaft 2 is also keyed and fixed a pulley <B> 6 </B> on which are articulated the ends of the brimba] le, # <B> 7, 7a </B> of a regulator <B> at </B> centrifulue force <B> 13 </B> whose other brimballes <B> 8, </B> 8a are articulated on a part <B> 9, </B> capable of turning on the <U > pa- </U> fixed link <B> 10, </B> without being able to move longi- tudinally.
A spring 1.2 is interposed between the pou lie <B> 6 </B> el; stage <B> 10. </B>
The shaft 2 can move longitudinally in the <B> 1.1 </B> el stuffing box; the bearing <B> 10. </B> The pulley <B> 6 </B> is driven by a belt, for example, a dynamo.
The operation of this device is easy <B> to, </B> to understand: If the speed of rotation increases, the masses 13 move apart and move the pulley in the xy direction <B> 6 - < / B> and consequently the shaft 2 and the rotor <B> 1, </B> with its, shutter <B> 3, so that <B> this </B> last mask more or less the passage of distributor 4, which <B> has, </B> polishing effect of decreasing the speed of the rotor.
If, on the contrary, the speed of rotation of the 't-, Urbiiie decreases, the displacement of the shaft 2 is done in the opposite direction and <B> the </B> passage section of the distributor increases, this which au- tD Z, Zn also lies <B> the </B> speed of the rotor.
Regulation is thus automatic. The turbine can therefore be left <B> to </B> itself, and whatever the work involved, whatever the variations in the height (the drop, whatever the variations in flow, the rotor will always appear in front of the distributor so that, as a bet, the requested power is supplied (within the power limits of the chute) and that, on the other hand, the operating speed is never exceeded or reduced.
We can obviously use <B> </B> various el modes; <B> to, </B> various embodiments without compromising the nature of this invention. Depending on the circumstances and the applications, it is also possible to modify the construction and assembly details. On the other hand, the dif ferent elements making up this device can be replaced by others playing the same role or giving the same result.