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"PROCEDE D'ACCROCHAGE DES GROUPES SYNCHRONES EN CASCADE"
Les groupes synchrones en cascade composés d'une machine du type asynchrone dont le rotor est relié en cascade, mécani- quement et électriquement avec l'induit d'une machine du type synchrone jouissent de la propriété que leur mise en marche peut être effectuée comme celle d'un moteur asynchrone ordinaire. A cet effet on relie, par exemple, trois phases du rotor asynchrone à une résistance de démarrage triphasée par l'intermédiaire de trois bagues munies de frotteurs.
La mise au synchronisme exact, qui correspond comme on sait au nombre total de pôles des deux machines, et l'accrocha- ge du groupe sont réalisés, soi par tâtonnement d'une façon
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analogue à la mise en parallèle d'alternateurs, soit automatiquement en employant l'un des procédés décrits dans le brevet belge prin- cipal N 243.527 du 28 Février 1912, au nom des "Ateliers de Constructions Electriques de Charleroi", pour "Procédé de démarrage des groupes encascade" et dans les brevets de perfectionnement y rattachés N 252.704-déposé le 13 Janvier 1913 @ N 254.900 - déposé le 21 Mars 1913 et N 313.534 - déposé le 13 Octobre 1923.
La présente invention a pour objet un nouveau procédé per- mettant de réaliser automatiquement la mise au synchronisme des groupes cascades synchrones et consistant à. faire entrainer par le groupe un moteur asynchrone auxiliaire alimenté par le rotor de la machine asynchrone du groupe et atteignant son synchronisme quand le groupe a sa vitesse synchrone.
Sur le dessin ci-annexé auquel on se réfère dans la descrip- tion qui va suivre il est représenté schématiquement, à titre d' exemple, une commutatrice en cascade composée d'un moteur asynchro- ne dont le rotor est calé sur le même arbre que l'induit d'une génératrice à courant continu jouant le rôle de machine synchrone auquel il est relié électriquement.
Dans cette figure : p est l'interrupteur principal.
S indique les enroulements du stator et R les enroulements du rotor du moteur asynchrone. Ces derniers sont reliés: - d'une part à l'induit G de la génératrice, dont F repré- sente les électros réglables par un rhéostat Rc.
- d'autre part au moyen de bagues b à un rhéostat de démar- rage Rt sur lequel un voltmétre V permet d'apprécier le moment où le groupe est accroché.
Sur l'arbre du groupe est calé le rotor B d'un moteur asynchrone auxiliaire dont le stator A est alimenté par les bagues b par l'intermédiaire d'un interrupteur C. Ce moteur asynchrone auxiliaire a un nombre de pôles tel qu'il atteigne son synchronisme lorsque le groupe a sa vitesse synchrone. Si le moteur asynchrone auxiliaire, est calé sur l'arbre du groupe, comme dans le cas re-
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présenté à titre d'exemple la condition précitée exige qu'il ait 'le même nombre de pôles que la machine synchrone G.
Le fonctionnement de l'ensemble est le suivant; la position du rhéostat d'excitation Rc étant fixée de fa- çon que la génératrice, une fois en vitesse, donne approximativement la tension normale, on enclenche l'interrupteur principal P ; legroupe.se met en marche en raison de l'action du rhéostat Rt et la génératrice s'excite dès que le nombre de tours uu groupe se rap- proche du synchronisme. On ferme alors l'interrupteur C ; enconsé- quence, en dessous de la vitesse synchrone du groupe, le moteur asynchrone auxiliaire A-B ajoute son couple à celui du moteur asynchrone S R du groupe. Si le groupe tendait à dépasser cette .vitesse synchrone l'action du moteur asynchrone S R du groupe, tournant au dela de son synchronisme, introduirait un couple de freinage tendant à ramener le groupe au synchronisme exact.
Outre cette première action synchronisante le moteur asyn- chrone auxiliaire A B possède, grâce à la réactance principale de ses enroulements statoriques, une seconde action synchronisante.
Ainsi qu'il adéjà été expliqué dans le texte du deuxième brevet belge de perfectionnement N 254.900, en daté du 21 Mars
1913 sus-visé ; l'emploi en addition avec le rhéostat de démarrage, d'une réactance polyphasée pourvue ou non de résistance ohmique a pour effet de créer dans le moteur asynchrone S R du groupe des courants dont l'action amène et maintient le groupe au synchronis- me exact. Or le moteur asynchrone auxiliaire A B joue au synchro- nisme, le rôle d'une simple réactance correspondant à la tension qui l'alimente divisée par le courant magnétisant.
Le moteur auxiliaire asynchrone A B a donc aux environs du synchronisme une double action synchronisante, l'une due aux cou- rants wattés créés en lui par un glissement positif ou négatif, l'autre due au courant de magnétisation de ce moteur.
Grâce à cette double action synchronisante le groupe est amené et maintenu au synchronisme exact où il s'accroche de lui- même: on constate au voltmétre V que cet accrochage est réalisé.
Il est alors possible de mettre les bagues b en court-cir- cuit franc ce qui ne provoque aucun afflux de courant et le démar-
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rage du groupe est termina.
L'automaticité du démarrage qui supprime tout tâtonnement sur le rhéostat Rt permet dans la plupart des cas de remplacer ce dernier par une résistance fixe convenablement choisie.
Il a été précédemment indiqué que le moteur asynchrone au- xiliaire A B n'était mis en circuit qu'une fois le groupe porté à une certaine vitesse. Il est possible de mettre ce moteur en circuit des la mise en marche du groupe en le dimensionnant d'une façon appropriée; dans ce cas l'interrupteur C est supprimé.
Le moteur asynchrone auxiliaire A B pourra être construit soit avec rotor en court-circuit, soit avec rotor bobiné; dans ce dernier cas, on pourrait fermer le dit rotor bobiné sur un rhéos- @ tat dont l'action participerait au démarrage du groupe ,,ce qui pourrait éventuellement permettre la suppression du rhéostat Rt, Ne groupe démarrant alors comme un groupe de deux moteurs asynohronee en cascade.
Si le rotor est en court-circuit, on pourra envisager dans certains cas la suppression de tout rhéostat de démarrage surtout si le rotor est constitué comme celui d'un moteur à cou- ple de démarrage renforcé.
Le moteur asynchrone auxiliaire peut également être établi avec son rotor comme primaire relié au rotor R et son stator comme secondaire. Cette disposition présente l'avantage exposé ci-après: lorsque le rotor R possède un nombre de phases assez élevé (6, 9 ou 12 par exemple), ce qui est généralement le cas, on n'utilise le plus souvent, pour simplifier l'appareillage que trois phases pour le démarrage, ce qui donne dans le rotor R une répartition non uniforme du courant, mais en adoptant la dis- position mentionnée précédemment on peut construire facilement le rotor (primaire) du moteur asynchrone auxiliaire pour le mê- me nombre de phases que le rotor R ce qui évite l'inconvénient précité.
Enfin au lieu d'être calé sur l'arbre du groupe, le moteur auxiliaire pourrait être entrainé mécaniquement par celui- ci, par exemple au moyen d'engrenages, de façon à atteindre son
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synchronisme en même temps que le groupe. Dans ce cas le nombre de pales du moteur asynchrone auxiliaire devra évidemment être choisi en conséquence.