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" DISPOSITIF POUR EQUILIBRER LES CHARGES DE
MACHINES A COURANT CONTINU MARCHANT EN PARAL-
LELE".-
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Pour assurer l'automaticité de la répartition de la change entre des dynamos marchant en parallèle à des régimes dynamiques (par exemple dans les montages pour l'entraînement de laminoir., les génératrice' de choc, etc.), jusqu'à présent on emploie dans les machines électriques des enroulements d équilibre spéciaux en dérivation ou en série*
Ces enroulements sont réalisée noue la forme de bobines placées sur les pôles principaux des dynamos et comportent des connexions entre bobines et dea sorties séparée*.
Pour la marche en parallèle de deux dynamos, les plus répandue sont les enroulements d'équilibre en série connectés suivant le. montage croisé, qui sont doués d'une inertie moindre et n'exigent pas de résistances additionnelles, Toutefois, l'emploi de tels enroulements entraîne une dépense de cuivre accrue due, dans sa plus grande partie, aux connexions entre bobines et dynamos.
La présente invention visa assentiellement à obtenir un dispositif permettant de réduire notablement la dépense de cuivre qui est un matériau cher.
A cette fin, on propose un dispositif pour équilibrer la charge des machines à courant continu marchant en parallèle,, comportant, comme les dispositifs connue visant au même but, des enroulements d'équilibre en série créant des ampères-tours opposés aux ampères-tours des pôles principaux et insérés : l'un dans le circuit de son propre induit et l'autre, dans le circuit de l'induit appartenant à la machine marchant en parallèle,
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La substance de l'invention consiste en ce que les en- roulements d'équilibre sont branchés en série avec les enrou- lements des pôles auxiliaires et l'enroulement de compensation et forment avec eux deux branches parallèles.
L'une des branches est insérée dans le circuit de son propre induit, l'autre dans le circuit de l'induit appartenant à la machine marchant en parallèle. Dans chaque branche parallèle, les spires de l'enroulement des pôles auxiliaires et de l'enroule- ment de compensation sont utilisées pour servir de barres de connexion entre les bobinée de l'enroulement d'équilibre.
A leur tour, lea bobines de l'enroulement d'équilibre servent de barres de connexion aux enroulements des pôles auxiliaires et de compensation,
La réalisation du dispositif décrit ci-dessus possède, comparativement à l'exécution connue, une série d'avantages a) La dépense de cuivre est notablement réduite car la section des barres de connexion entre dynamos est diminuée de deux fois;
il n'y a plus de connexions (barres) spéciales entre les enrou- lements d'équilibre, et le nombre de barres assurant les conne- xions de l'enroulement de compensation du côté collecteur est réduit (ainsi, par exemple,pour deux dynamos de 5000 kW de puissance, 500 tr/mn, l'économie de cuivre obtenue seulement sur les barres de connexion à l'intérieur des dynamos, sans tenir compte de la diminution de la section des barres de connexion entre les dynamos, se monte à environ 650 kg.). b) Les dépenses de main-d'oeuvre pour la construction et l'encombrement des machines sont diminuées.
c) Le nombre de jonctions de contact est réduit, ce qui diminue la dépense de métal d'apport pour les soudures et Augmente la sûreté du fonctionnement de l'installation, d)Le rendement de l'installation est accru par suite de la suppression des pertes dans les barres de connexion des enrou- lements d'équilibre et de compensation.
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e) Le nombre de sortiesd'une dynamo est diminué de deux unit',. f) L'équilibre des charges est amélioré par suite de l'utilisa tion de l'effet de réaction produit par la commutation ralentie du courant.
La figure 1 représente le schéma électrique de principe du dispositif existant.
La figure 2 donne le schéma électrique de principe du dispositif proposé.
La figure 3 représente le schéma d'exécution développé existant pour les connexions intérieures de la dynamo ,et
La figure 4 représente le schéma d'exécution développé proposé pour les connexions intérieures de la dynamo. Sur les figures 3 et 4, on a adopté les cotations suivantes t
De i à X,les pâles auxiliaires de la dynamo; b, le commencement d'enroulement; e, la fin d'enroulement
N et S, les pôles principaux de la dynamo.
Dans le dispositif existant(figure 1), les deux branches de l'enroulement 1 des pôles auxiliaires et de l'enroulement de compensation 2 sont parcourues par le courant de leurs propres dynamos 3 et 4. Les pôles principaux des dynamos 3 et 4 portent chacun deux enroulements de courante l'un additif (série) 5 et l'autre soustractif (d'équilibre) 6. Les enroulements d'équilibre 6 sont parcourus par le courant de leur propre dynamo et les enroulements série 5 par le courant de la dynamo couplée. Pour réaliser le montage croisé, les enroulements 5 et 6 sont connectés en deux groupes indépendants en parallèle.
Dans le dispositif proposé, (figure 2), les enroulements 1 des pôles auxiliaires et les enroulements de compensation 2 sont connectés de facon à former deux groupes parallèles. Entre les enroulements 1 et 2 de l'un des groupes, on inséra l'enroulement
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série 5. Entre les enroulements 1 et 2 du second groupe, on Insère les enroulements d'équilibre 6.
Les deux groupes d'enroulement. 1, 2, 5 et 1, 2, 6 sont branchés parallèlement en aorte que le groupe d'enroulements 1, 2, 6 soit parcouru par le courant de sa propre dynamo et que le groupe d'enroulé* ment* 1, 2, 5 soit parcouru par le courant de loutre dynamo* Chaque groupe d'enroulement. 1, 2, 5 et 1, 2, 6 est parcouru par la moitié du courant I circulant dans le circuit principal de la dynamo 3 ou, respectivement de la dynamo 4.
De cette façon, le déséquilibre dana la répartition des charges entre les dynamos 3 et 4 influera également sur le processus de commutation, le ralentissant ou l'acoélérant.
Comme la somme des courante 17/2 circulant dans les deux branches parallèle., constituée. par les enroulement* 1, 2, 5 et 1, 2, 6 des pôles d'une dynamo, est toujours égale à la moitié du courant total débité 217, le rapport de la somme des forces magnétomotrices de l'enroulement 1 des pôles auxiliaires et de l'enroulement de compensation 2 à la force magnétomotrice de l'enroulement 7 de l'induit variera en fonction de la distribution de la charge entre les dynamos 3 et 4, c'est-à-dire que le processus de commutation aura toujours ralenti dans la dynamo la plus chargée, Dans la dynamo la moins chargée,
le processus de commutation sort accélère. Etant donné que le ralentissement du processus de commutation au régime générateur correspond à la création d'une composante soustractive longitudinale de réaction des courants de commutation et l'accélération à une composante additive, le fait en question favorisera le rétablissement de l'équilibre de la charge avec une intensité et une vitesse supérieures à celles qui ont lieu dans le cas d'action des enroulements d'équilibre 6 seuls,
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La présence d'un courant de circulation 16 lors de l'inégalité des f.é.m. des dynamos 3 et 4 ne dérangera pas ni le principe d'équilibre,
ni le pouvoir de commutation des dynamos 3 et 4. En effet, si la f.é.m. de la dynamo 3 devient
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supérieure à la f.d,m, de la dynamo 4e par suite de la différence des f.é.m. des dynamos 3 et 41 le schéma sera parcouru par un courant de circulation 16 dont le sens est indiqué sur la figure 2 par des flèches en pointillés*
Les courant 16 circulant dans les deux branches parallèles des enroulements de courant 1, 2, 5 et 1, 2, 6 de la dynamo ont des sens contraires.
Comme chaque branche parallèle de l'enroulement 1 des pôles auxiliaires et de l'enroulement de compensation 2 ne comporte que des pôles de marne nom et que la portion de fonctionnement de la caractéristique de magnétisation des pôles auxiliaires est rectiligne, le courant de circulation 16 traversant ces enroulements n'aura aucune influence sur la création du champ de commutation résultant, D'autre part, l'action équilibrante des enroulements d'équili- bre 6 se trouve entièrement conservée. Elle restera également intacte lors du changement de la polarité des dynamos 3 et 4 par suite de l'inversion du courant d'excitation.
Lorsque le sens de rotation des dynamos 3 et 4 est inversé, le branche- ment des enroulements d'équilibre 6 doit tire modifié comme celui des enroulements série usuels* Dans le cas où le montage considéré serait appliqué pour équilibrer la charge entre des moteurs marchant en parallèle sur un arbre commun, il faut changer de place les enroulements d'équilibre 6 et série 5, insérant ces derniers dans la branche de leur propre moteur..
Le calcul et la détermination des paramètres des enrou- lements d'équilibre 6 s'effectue comme pour le montage usuel avec enroulements série*
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A la différence des schémas des connexion* intérieurs* de dynamos existant* (figure 3), dans la dynamo suivant l'invention, les enroulements d'équilibre 6 (figure 4) ne sont pas raccordés' par dea barres séparées, mais elle* sont branchées dans le circuit général de l'enroulement 1 des pales auxiliaires et de l'enroulement de compensation, utilisant les arcs de l'enroule-* ment de compensation 2 comme barres de connexion.
A leur tour, les bobines des enroulements d'équilibre 6 jouent le rôle de barres de connexion pour l'enroulement 1 des pâles auxiliaires et l'enroulement de compensation 2, réduisant ainsi le nombre des barres de connexion.
Pour un tel montage , la section des barre* de connexion entre les dynamos 3 et 4 marchant en parallèle est diminuée de deux fois, étant donné qu'elles ne sont pas parcouru** par le courant total 17 comme dans le cas des montage* existant*$ maia seulement par la moitié de ce courant. En outre, le système de barra. (connexions) des enroulements d'équilibre 6 du coté entraînement eat entièrement exclu ; le nombre de barres de connexion de l'enroulement de compen- sation 2 est également réduit du côté collecteur car il devient possible d'utiliser à leur place les bobine. des en- roulements d'équilibre 6.