BE556543A - - Google Patents

Info

Publication number
BE556543A
BE556543A BE556543DA BE556543A BE 556543 A BE556543 A BE 556543A BE 556543D A BE556543D A BE 556543DA BE 556543 A BE556543 A BE 556543A
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
phase
voltage
alternator
excitation
circuit
Prior art date
Application number
Other languages
French (fr)
Publication of BE556543A publication Critical patent/BE556543A/fr

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/40Synchronising a generator for connection to a network or to another generator
    • H02J3/42Synchronising a generator for connection to a network or to another generator with automatic parallel connection when synchronisation is achieved

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   L'invention a pour objet un équipement   electri-   que à courants alternatifs polyphasés, à grande sécurité de   marche.,   Cet équipement présente, par rapport aux équipements connus, des avantages d'exploitation considérables, grâce à une combinaison nouvelle de moyens comportant notamment : la mise en parallèle de machines polyphasées par un procédé plus simple que les   procèdes   classiques, en utilisant   notam-   ment un mode nouveau de réglage de la tension, et une dispo- sition spéciale de protection contre les effets des courts- circuits. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



     'L'exploitation   d'un tel équipement présente, grâce à ladite combinaison de moyens faisant l'objet de l'invention, l'avantage d'une grande facilité de manoeuvre et d'une sécuri- té de fonctionnement inconnue jusqu'ici;cet avantage est par- ticulièrement remarquable dans les installations qui exigent une sécurité absolue, notamment les installations pour l'ali- mentation en énergie électrique des services auxiliaires à bord des navires. 



   L'invention est décrite ci-après en se référant au dessin annexé, sur lequel-sont représentés des exemples      non exclusifs de'réalisation: 
La fig. 1 est un schéma relatif au mode de cou- plage selon l'invention de deux alternateurs triphasés, avec couplage successifs des phases; 
La fig. 2 est un schéma relatif au mode de cou- plage de deux alternateurs triphasés, à circuits d'induit en parallèle; 
La fig.3 représente schématiquement un autre mode de réalisation avec maintien de la tension d'alimenta- tion des appareils auxiliaires; 
Les fig. 4, 5,6 se rapportent au.système de ré- glage de tension à réponse-rapide prévu dans l'invention; 
La fig. 7 représente schématiquement la disposi- . tion prévue dans   l'équipement,, pour'.le   protéger contre les   effets.des courts-circuits.    



   -' .L'équipement selon l'invention comporte un dis- positif de mise en parallèle de machines électriques à cou- rants polyphasés, avec point neutre accessible, comportant essentiellement, mais non limitativement, la combinaison des moyens suivants: a) branchements successifs des phases de la machine à coupler, ou de circuits séparés en parallèle dont chaque 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 groupe constitue une phase; b) intervalles de temps entre les branchements suc- cessifs, supérieurs à la durée de rétablissement de la tension, sous l'action d'une régulation automatique, de préférence à réponse rapide (quelques dixièmes de seconde); c) réunion des neutres entre eux par une liaison électrique non forcément permanente, mais persistant au moins pendant la durée de l'opération de couplage. 



   Selon la fig, 1, dans une installation comportant des barres 1 ( R S T), l'opération à réaliser est le branche- ment d'un alternateur 3 sur les barres 1, sur lequel débite un alternateur 2. L'alternateur 2 est relié aux barres 1 par un interrupteur tripolaire ou un groupe d'interrupteurs unipolaires   4,5,6,   dont tous les pôles sont supposés fermés. 



   L'opération à effectuer est la réunion aux barres (R S T) de l'alternateur 3, au moyen d'un interrupteur tripolaire 7,8,9, dont tous les p8les sont initialement ouverts, 
D'autre part, selon une caractéristique essen- tielle de   l'intention,   les neutres des alternateurs sont réunis en nermanece ou au moins avant le couplage, par un   conduct ..   



     Lralternateur   2 tournant et débitant .en régime normal, on commence par établir par les moyens classiques - l'égalité approximative'de la   vitesse et   de la fréquence, et l'égalité approximative de la tension de l'alternateur 
3 par rapport à l'alternateur 2, en agissant sur le moteur de l'alternateur 3, et sur son excitation. 



   Quand ces égalités approximatives sont obtenues, . et sans rechercher la concordance des phases entre les alter- nateurs 2 et 3, on ferme l'interrupteur d'une seule des pha- ses de l'alternateur 3, par exemple l'interrupteur 7. Il s'établit donc un courant monophasé dans le circuit compre- 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 nant la phase R de l'alternateur 3, le conducteur unipolaire la réunissant à la barre 1 R, en passant par l'interrupteur unipolaire 7, le conducteur et l'interrupteur de la phase R de l'alternateur 2 et le conducteur 10 de liaison des neutres des deux alternateurs.

   Ce courant crée entre les alterna- teurs un couple synchronisant qui agit sur l'alternateur 3 pour l'amener en concordance de phase avec l'alternateur 2, Quand la concordance de phase est établie, ou quand la dis- cordance (différence des phases) a diminué suffisamment, on procède à la même opération de fermeture sur l'interrup- teur 8, puis sur l'interrupteur 9, en réalisant ainsi un branchement en trois temps. Si les conditions le permettent, on peut fermer simultanément les interrupteurs 8,9, réali- sant de cette manière un branchement en deux temps. 



   Les caractéristiques de fonctionnement de l'équi- pement décrit sont très différentes de celles qui se présen- tent dans le cas classique de la fermeture simultanée des phases, et manifestent des avantages   con sidérables.   



   Tout d'abord, les échanges de puissance entre les machines, du fait de la mise en service phase par phase, sont limités à une fraction des valeurs qu'ils prennent dans.le cas de la mise en service simultanée des phases. 



   Les variations de tension sont en conséquence considérablement réduites. Dans le-cas où le montage com- porte des dispositifs de régulation-automatique agissant sur l'excitation de chaque alternateur et si la fermeture des interrupteurs des phases.se fait à des intervalles de temps un peu supérieurs à la durée de rétablissement de la tension normale de l'alternateur en service, le coupla- ge définitif est réalisé sans variation de tension exces- sive. 



   Comme on le voit facilement,   l'intérêt   du procé- 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 dé de couplage en parallèle conforme à l'invention, est de remplacer une opération généralement,unique par une succes- sion d'opérations élémentaires   d'importance   réduite, qui ne compromettent pas le bon fonctionnement des appareils alimentés, notamment des moteurs et de leur appareillage et, en particulier, permettent de maintenir en permanencé une tension suffisante aux bornes des bobines des contadteurso 
La fig. 2 est un schéma d'une installation dans\ laquelle l'alternateur à coupler comporte des phases d'induit constituées chacune par des circuits en parallèle, et débi- tant en parallèle après le couplage sur les.barres.

   Dans le      cas représenté, l'alternateur à coupler comporte deux cir- cuits par phase, mais pourrait bien entendu en comporter un plus grand nombre 
Les phases R, S, T, du jeu-de barres   1, aboutis-   sent respectivement aux groupes de deux.interrupteurs uni- polaires   7   et 7bis, 8 et 8bis-, 9 ét 9bis. 



   On ferme successivement d'abord un circuit par phase, puis les deuxièmes circuits de chaque phase, soit les interrupteurs   7, ,8,   9, puis les interrupteurs 7bis, 8bis, 9bis, On obtinet ainsi des couples   synchronisants   réduit.s, intéressant toutes les phases, ces couples étant ensuite renforcés par ceux qui résultent de la deuxième série   d'interrupteurs   
Bien entendu, la fermeture successive des in- terrupteurs unipolaires peut être assurée selon'un ordre correct par un équipement automatique actionné par exemple par une série de contacteurs auxiliaires commandés par une série de relais à temps, de retards réglés expérimentalement aux essais. 



   Le procédé et l'équipement décrits s'appliquent      avec la modification suivante au couplage en parallèle des 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 moteurs synchrones, sur un réseau polyphasé. Dans ce cas, la régulation automatique de   l'excitation   de la machine à coupler (moteur synchrone) qui n'était déjà pas indis- pensable dans le cas où cette machine était un alternateur, devient inutile. 



   Ce procédé et l'équipement s'appliquent également à la mise en marche des moteurs asynchrones, en permettant notamment le branchement sur un réseau polyphasé de moteurs à rotor en court-circuit à simple et à double cage,l'appel de courant étant réduit dans une mesure considérable, de même que la perturbation correspondante de   tensiona   
Dans ce cas, les moteurs comportent des induits bobinés en étoile avec neutre sorti, le neutre du moteur étant relié au neutre d'un alternateur ou à une barre neu- tre du tableau. 



   Selon une variante de'réalisation de l'invention} l'équipement comporte un dispositif ayant pour objet et pour effet d'empêcher que la tension'aux bornes des élé- de ments monophasés de l'appareillage manoeuvre de l'équipe- ment, notamment des bobines des contacteurs, tombe au-des- sous de sa valeur normale. 



   Selon la fig. 3, un moteur asynchrone polyphasé Il (triphasé à titre d'exemple), à rotor en court-circuit, de préférence à double cage, est alimenté par le courant fourni par un   jeu/1   de barres R,S,T, par l'intermédiaire de trois contacteurs unipolaires 12 ,13 et 14, chacun d'entre eux fermant le circuit formé par une des phases et dont les bobines 15,16 et 17 sont alimentées entre les mêmes phases S T du jeu de barres 1 par l'intermédiaire d'un relais à mouvement d'horlogerie, dont le rôle est de provoquer, dès la manoeuvre d'un interrupteur de mise en marche   18',   l'enclenchement du contacteur 12 et ensuite, à 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 environ une demi-seconde d'intervalle, l'enclenchement des contacteurs 13 et   14.   



   L'intervalle d'une demi-seconde est indiquéà titre d'exemple; il suffit qu'il soit légèrement supérieur à la durée du rétablissement de la tension sur les barres R, S, T, après une variation de   chargeo   
Cette durée de rétablissement dépend de la rapi- dité d'action du régulateur automatique de tension 22 et des constantes de temps des différents circuits d'excita- tion de l'excitatrice 21 et de l'alternateur 20 qui alimen- tent le moteur 11.      



   Dans l'exemple décrit, l'alternateur 20 est en- trainé par un moteur thermique 26, qui a une puissance suffi- sante pour démarrer et entraîner le moteur 11. 



   En pratique, la durée de rétablissement de la tension d'un ensemble constitué par le moteur thermique 
26, l'alterna-beur 20, l'excitatrice 21 et le régulateur automatique de tension 22 est d'un quart ou un tiers de seconde. On peut donc régler le relais à mouvement d'hor- logerie 25 pour qu'il alimente les bobines 15, 16,   17 .des   contacteurs 12, 13,   14,   à environ une demi-seconde d'inter-   valle.   Si la durée de rétablissement de la tension était plus grande, il faudrait régler le relais 25 pour des inter- valles plus longs. 



   Dans   1-'exemple   choisi, le régulateur automatique de tension 22 est branché entre les phases R S par le cir- cuit bipolaire 24, ce qui suppose que ce régulateur est monophasé et que les phases R S seront au point de vue de la régulation les phases de référence. 



   Le premier contacteur qui s'enclenche est celui de la phase R, ensuite s'enclenche celui de la phase 6, et en dernier lieu, celui de la phase T, 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 
L'ordre d'enclenchement étant ainsi établi, il en résulte que les phases R S sont los premières affectées par la chute de fension le long du c'ircuit constitué par la phase R, le contacteur   12,   le conducteur qui relie ce contacteur au moteur 11 et le fil neutre 23, 
Le régulateur va immédiatement réagir contre cette influence, et comme l'autre phase S T est à vide, il va apparaître sur celle-ci une tension supérieure ou au moins égale à la valeur normale, la différence correspon- dant à la chute de tension qui existe dans la phase R et celle qui peut avoir lieu dans les phases S et T, mais qui      est plus faible et éventuellement nulle. 



   Il a été précisé que les bobines 15,16 et 17, des contacteurs 12, 13 et 14, sont branchées entre les phases S T. Elles sont donc légèrement survoltées pendant quelques dixièmes de seconde, ce qui n'a aucune importance ou égard à leur conservation, mais par contre, est très favorable à la bonne tenue de leurs contacts, 
Ensuite, quand le deuxième contacteur 13 s'en- clenche, l'entre-phase S T commence à être influencée' par la chute de tension le long de la phase S, mais le régula- teur automatique de tension a déjà   éta@@i à   l'intérieur de l'alternateur 20 un flux plus élevé. 



   La tendance   à .la   baisse de tension ne sera donc pas aussi forte, et comme il n'y a'aucune chute de tension le long de la phase T, la tension sur l'entre phase S T sera encore supérieure à celle de l'entre-phase pilote R S. 



   Lorsqu'enfin le contacteur 14 s'enclenche, la tension redevient normale sur l'entre-phase S T, puisque toutes les phases R, S et T sont à ce moment parcourues par le même courant, mais la tension ne descend jamais au-dessous   'de   la valeur normale, du fait que le champ 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 inducteur de l'alternateur est beaucoup plus proche de la saturation au moment de ce dernier enclenchement. 



   En résumétant que l'alternateur 20 est capable de maintenir à la valeur normale la tension à ses bornes, le démarrage d'un moteur absorbant toute sa puissance appa- rente et éventuellement beaucoup plus, peut être réalisé sans que les éléments monophasés de son appareillage, tels que les bobines de contacteurs, aient à souffrir de chutes de tension qui seraient préjudiciables à leur bon fonction- nement,si les trois contacteurs 12, 13 et   14     s'enclenchent     simultanément.   



   Le même résultat peut être atteint si l'alterna- teur 20, au lieu d'être seul, était en parallèle avec un autre, le moteur 11 étant plus puissant en conséquence. 



   Le procédé est particulièrement intéressant à appliquer à bord des navires où la puissance de la centrale est relativement modérée par rapport à la puissance des auxiliaires installés, et où il importe que le démarrage d'une grosse unité ne fasse pas déclencher intempestivement les contacteurs d'autres auxiliaires indispensables à la marche du navire ou au contrôle de sa navigation. 



   Non seulement la tension sur l'entre-phase S T reste sensiblement égale à la valeur normale et généralement légèrement plus élevée, mais sur les autres phases, la chute de tension est beaucoup moins importante que celle qui ap- paraîtrait si le démarrage se faisait de la manière habituel- le, c'est-à-dire si les trois contacteurs 12, 13,   14   étaient enclenchés simultanément. 



   La réalisation de l'équipement décrit ci-dessus peut, sans affecter la conception générale de l'invention, comporter des éléments différents de ceux décrits ci-dessus, par exemple. 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 



   Au régulateur de tension monophasé 22, on peut substituer un   régulateur   de tension triphasé; dans ce cas, au circuit bipolaire 23 est substitué un circuit à trois fils, le régulateur réglant alors à la tension moyenne, et les bobines des contacteurs ayant toujours à leurs bornes pas une tension qui ne sera/inférieure à la valeur normale. 



   Selon une autre variante, les bobines de contac- teurs peuvent être branchées entre phase et neutre ;   dansl'exemple décrit, elles seraient branchées entre la phase   
T et le neutre, utilisant ainsi la phase correspondant au ,dernier contacteur enclenché. 



   Conformément à la fig. 4, un équipement classique comporte un dispositif de compoundage des alternateurs, uti- lisant l'action directe de la variation d'intensité sur l'ex- citation de l'alternateur ou de son excitatrice. Selon la fig. 4, ce dispositif simple comprend un transformateur d'un- tensité 31 inséré dans une phase de l'alternateur 32 et qui alimente par son circuit secondaire 33 un redresseur de cou- rant   .34,   lequel alimente un enroulement spécial 35 concen- trique à l'enroulement normal 36 d'excitation de l'excita-   trice 37, équipée d'un rhéostat 38 ;

   maisl'inconvénient de   ce système rapide, mais simple, est que le renforcement de l'excitation de l'excitatrice ne dépend que de l'augmenta- tion de l'intensité du courant débité par l'alternateur, et on sait que l'excitation nécessaire pour conserver une ten- aux sion constante bornes, n'est pas la même si le facteur de puissance,   réchauffement   et la vitesse, diffèrent, 
Selon l'invention, et conformément à la fig. 5, l'équipement comporte une combinaison de deux dispositifs ayant chacun un rôle distinct et utilisant des moyens égale- ment dinstincts réalisant un ensemble qui assure, au cours d'une variation de charge, le rétablissement de la tension 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 dans un temps très court. 



   Pour que l'un des dispositifs ne trouble pas le bon fonctionnement de l'autre et ne provoque pas des oscil- lations inacceptables, le dispositif utilisant le principe de compoundage précité n'est en action que pendant le temps très court de la variation de charge. Dès que le régime est à nouveau stable, il n'a plus d'effet sur l'excitation de l'alternateur ou sur son excitatrice. 



   Conformément à la fige 5, un régulateur 39, qui pour l'exemple peut être un appareil à deux secteurs rou- lants 41, assure le réglage de la tension en régime prati- quement stable, c'est-à-dire sans variations brusques de charge, quels que soient le facteur de puissance, la.vitesse et réchauffement de l'alternateur. Il est demandé à cet appareil, non   d'être   d'un fonctionnement rapide, mais d'a- juster la tension avec la précision désirée, quand le ré- gime est à nouveau établi et stable. Il suffit pour cela de la régler avec un degré d'amortissement suffisant. Il peut être monté en potentiomètre double, c'est-à-dire que ses résistances de réglage 40 sont branchées en parallèle aux bornes d'une batterie d'accumulateurs 42 et que¯les. secteurs 41 sont connectés à l'enroulement normal d'excita- tion 36 de l'excitatrice.

   Ce montage a l'avantage de per- mettre une inversion do courant dans   l'enroulement   36 lors- qu'il y a décharge brusque de l'alternateur, et de limiter ainsi l'augmentation de la tension au--dessus de la valeur affichée. 



   Le dispositif de réponse rapide qui vient supplé- er le régulateur 39 uniquement pendant le temps de la va- riation de charge est constitué par un transformateur d'in- tensité 31 monté dans une des phases de l'alternateur 32. 



  Le transformateur 31 alimente un redresseur 34 par le cir- 

 <Desc/Clms Page number 12> 

 cuit 33.Four la facilite de   l'expose,  le transformateur 31 et le redresseur 34 sont   monophasés.   Mais, pratiquement, on prévoit un système triphasé intéressant les trois phases de l'alternateur au lieu d'une seule. 



   Le redresseur 34   alimente,par   le circuit   43,le   primaire d'un transformateur   45,   dit transformateur d'im- pulsion, et le secondaire de ce transformateur alimente par- le circuit   44   l'enroulement de réglage 35 concentrique à l'enroulement normal d'excitation 36 de l'excitatrice 37. 



   Quand l'alternateur 32 débite un courant d'in- tensité constante, le transformateur 31 débite dans le circuit 33 et le redresseur 34 un courant alternatif d'in- tensité également constante à la fréquence du courant de l'alternateur 32. Le redresseur 34 débite à son tour un courant continu d'intensité constante dans le circuit 43 et le primaire du transformateur d'impulsion   45.   Ce cou- rant étant continu,d'intensité constante, il n'apparaît aucun courant dans le secondaire du transformateur 45,ni dans le circuit 44, ni dans l'enroulement 35. 



   Par contre, .lorsqu'il y a variation du courant débité par l'alternateur 32, l'intensité du courant continu dans le circuit 43 est variable et il en résulte l'appa- rition   'd'un   courant de même nature dans le circuit 44, c'est-à-dire un courant qui va augmenter, comme celui du circuit 43 et s'éteindre avec lui. 



   Un   courant   prend donc naissance dans l'enroule- oient 35 et augmente comme le   courut   débité par l'alterna- teur 32. Il se fait donc un   renforcement   sensiblement ins- tantané de l'excitation de l'excitatrice 37 et bien avant que 11 équipage mobile du régulateur 39 se soit mis en   mou-'   vement. Il est facile de combiner la rapidité de ce dernier pour que'les deux actions se succèdent sans se gêner. En      

 <Desc/Clms Page number 13> 

 dimensionnant suffisamment le   tranformateur     51,le   redresseur 
34 et le transformateur 45, on obtient un renforcement très énergique de l'excitation de l'excitatrice   37.   



   La fig. 6 représente une variante du dispositif de réglage rapide de la tension. Le redresseur 34 est ali- dont le primaire est menté par un transformateur de tension   46/'brancha   entre deux conducteurs de sortie de l'alternateur 32. Comme précédemment, ce redresseur 34 et le transformateur   '46   pourraient être tri- phasés au lieu de monophasés, et intéresser les trois phases . de l'alternateur au lieu d'une seule. Toutefois, entre le redresseur 34 et le transformateur 46, se trouve insérée une 'réactance variable 47, dite transducteur. On sait qu'avec ce genre d'appareil,la réactance varie avec l'excitation et   c'est   le rôle de l'enroulement d'excitation 48 du. transduc- teur de la faire varier dans de grandes limites. 



   Le redresseur 34 alimente directement l'enroule- ment de églage 35 de l'excitatrice 37,mais tant que le courant dans l'enroulement d'excitation 48 est nul,la réac- tance est assez grande pour qu'aucun courant sensible et u- tilisable n'alimente le redresseur 34. L'enroulement d'exci- tation 48 est alimente par l'intermédiaire d'un circuit 44 ' par le   secondaife   d'un transformateur d'impulsion 45,dont le primaire est alimenté, comme dans le cas de la   fige 3,   par un circuit 43, un redresseur 50 et un transformateur d'in- tensité 49, Comme il a été décrit dans le cas précédenteil n'y a pas de courant dans le circuit 44 et,par conséquent, dans l'enroulement d'excitation   48,   tant que ]-'intensité   du,,

     courant débité par l'alternateur dans le primaire du transfor- mateur d'intensité 49 est constante, fais stil y a augmenta- tion brusque de l'intensité de ce courant, il prend naissan- ce dans le circuit un courant continu qui sature le transduc- teur, 47 et le redresseur 34 se trouve alimenté et envoie à 

 <Desc/Clms Page number 14> 

   ion   tour du courant dans le circuit 35. L'excitation de ltex- citatrice 37 se trouve donc renforcée pendant le temps de l'augmentation de la charge de l'alternateur 32. 



   Le dispositif suivant, fig. 6, est moins rapide que celui de la   fig. 5,   du fait de la présence du transduc- teur   47   et de sa constante de temps, mais il a l'avantage malgré sa complexsité plus grande, d'admettre des appareils '46 et 34 moins volumineux, donc moins coûteux, puisqu'ils ne sont mis en service qu'au moment de la variation de charge et seulement pendant la durée de celle-ci. 



   L'équipement selon l'invention comporte un dis- positif de protection contre les courts-circuits qui, avec les alternateurs à grande réactance précités, permet l'étouf- fement de tout arc naissant et, ensuite, le rétablissement de la tension sur les barres. 



   La fig. 7   .représente   un schéma de l'équipement      selon l'invention, à titre d'exemple; les. alternateurs à grande réactance 51 ont leur enroulement d'excitation 52 alimenté par des excitatrices 53, dont l'enroulement d'exci- tation 54 est alimenté séparément par une batterie d'accu- mulateurs 83. Cette alimentation séparée pourrait éventuelle-   ment être   remplacée par une   excitation   shunt, dans le circuit de laquelle seraient insérées les résistances de valeur con- venable pour obtenir les mêmes effets. Dans l'exemple décrite l'alimentation des enroulements 54 passe par des régulateurs automatiques de tension 86. Cette alimentation passe égale- ment par des contacts principaux: 65, 66, 67, montés en sé- rie, des trois relais à déclenchement rapide 62 63, 64. 



  L'alimentation passe ensuite par les secteurs 77 et 76 dtun commutateur rotatif. Par la connexion 85, l'alimentation en courant continu des inducteurs des excitatrices des alterna- teurs termine son circuit. Les bobines de maintien au collage 

 <Desc/Clms Page number 15> 

 des relais à   déclenchement   rapide 62, 63, 64, sont branchées chacune sur une pnase des barres générales de distribution   1.   Le courant qui alimente ces bobines passe toutefois par lescontacts d'autealimentation   68,  69, 70, afin que, si pour ' un motif quelconque un de ses relais déclenche,il ne puisse se réenclencher de lui-même.

   Le   réenclenchement   de ces re- lais est réalisé mécaniquement par des cames 71,  72,   73 qui, lorsqu'elles tournent dans le sens de la flèche   82,   vien- nent appuyer sur les armatures des relais et les maintien- nent fermée .Ces cames sont solidaires d'un arbre commun sur lequel est claveté le secteur mécanique   74.   Ce sec-   ' teur   est attaqué par un doigt 75,qui est solidaire d'un arbre sur lequel sont montés les secteurs électriques 76, 
77, 78.

   Le plot électrique 79 met en communication le sec- teur central 77, soit avec le secteur 76 quand le dispo- sitif est revenu au repos sous l'action du ressort 81, soit avec le secteur 78, quand le petit servo-moteur 80   entraî-   ne l'ensemble dans le sens de la flèche 82 .Ce servo-mo- teur est à courant continu et alimenté par la batterie d'accumulateur 83. Son alimentation passe par les contacts montés en série de trois relais à rupture lente 59, 60, 61, 
Les bobines de ces relais sont branchées sur les trois phases des barres générales de distribution 1.

   La diffé- rence entre les trois relais à rupture rapide 62, 63, 64 et les trois'relais à rupture lente 59,60, 61, est la sui- vante :les trois relais à rupture rapide 62, 63, 64 ont chacun un circuit   maléfique   très simple, constitué comme l'indique le dessin, par une simple bobine à courant alter- natif. Ces bobines, calculées pour maintenir le relais fermé, lorsque la tension sur les barres est normale, aban- donnent leur armature dès qu'il   y   a sur ces barres une chute de t.ension de l'ordre de 25   )1. Ils   ont peu d'inertie, 

 <Desc/Clms Page number 16> 

 ils sont rapides, mais ne peuvent se réenclencher seuls quand la tension redevient normale.

   Il en résulte que, dès   qu'il   se produit un court-circuit, par exemple qu'un objet métallique tombe sur les barres ou sur les bornes d'un ap- pareil sous tension, il produit une série d'arcs dont le premier, même si le court-circuit n'est pas très franc, dé- termine une chute de tension sur au moins une des trois phases, égale ou supérieure à   25)la   Un des relais 62, 63,   64,   tombe et ne peut se réenclencher, du fait que l'un des con- tacts 65, 66, 67 maintient coupée sa bobine.

   La rupture d'excitation sur les excitàtrices 53 provoque la dispari- tion totale de la tension sur les barres 1, et l'arc nais- sant est étouffé avant qu'il ait eu le temps de se propager et de causer des   dégâts.   Mais on a vu que les relais 62, 63, 64, pour être sensibles à la première chute de tension, ne peuvent se réenclencher seuls. Le court-circuit peut n'avoir été que temporaire sur un départ 55, et avoir été éliminé par les fusibles ou disjoncteurs 58, ou bien l'objet insolite qui l'a causé a été éjecté aussitôt par les effets de répul- sion électro-magnétiques. Notamment, s'il s'agit de l'instal- lation d'un navire,il y a grand intérêt à obtenir le retour immédiat de la tension.

   C'est le rôle des relais 59, 60, 61, et de tout l'équipement   entraîné   par le se.rvo-moteur à cou- rant continu 80, de redonner la tension normale. Ce retour de la tension se fait en deux temps;- lorsque les relais 62, 63,   64   ont coupé toute excitation pour étouffer   l'arc   nais- sant, la tension, en tombant à une valeur inférieure à celle pour laquelle ont été construits et réglés les relais   59,   60, 61, fait fonctionner ces derniers.

   Cette valeur est ré-   glable   entre le quart et le tiers de la tension normale, mais avec cette circonstance particulière que la tension de dé- clenchement ne differe que de 15% environ de la tension de 

 <Desc/Clms Page number 17> 

 
 EMI17.1 
 réencl0nch8mento , Jc >}que les relais 599 6G 61 déclenchent ou qu'un seul d'enere eu.:

   déclenche,le moteur 80 est mis sous tension et entraîne dans le sens de la flèche 82 l'ar- bre du dispositif, Le plot électrique   79,   qui au repos éta-   blissaii-,   le contact entre les deux secteurs 75 et 779 commen- ce par couper ce contact (le courant parcourant ces secteurs était déjà coupé par la chute des   rolais     62,   63, 64),et le   rétablit   entre les secteurs 77 et 78, Par la connexion 84, une partie seulement de la batterie d'accumulateure est uti- lisée,ce qui correspondra à une excitation suffisamment réduite pour que l'arc ne se réallume pas. 



   En continuant à tourner,, le moteur entraîne l'arbre portant les cames 71, 72, 73. Ces dernières réar- ment mécaniquement les relais 52,63,   64   en amenant leurs armatures au collage. A fin de course, le moteur restera bloqué après avoir tendu au maximum le ressort 81.

   Tant que le court-circuit existe, tout reste en   l'état;,  car les relais 59, 60, 61, resteront déclenchéset le moteur 80 sera alimenté.Mais si le court-circuit est éliminé, soit par un appareil de protection 58,s'il s'agit d'un accident sur une partie de l'installation, telle qu'un départ 55, soit que l'objet qui a provoqué le court-circuit des barres générales ait été éjecté, le courant d'excitation fourni par la   con- .   nexion   84   est suffisant pour faire réapparaître sur les bar- res 1 une tension au moins égale à celle qui a provoqué le   réenclenchement   des relais 59, 60, 61, lesquels-, ainsi   qu'il   a été dit,se récenclenchent d'eux-mêmes pour une tension à choisir entre le quart et le tiers de la tension normale.

   Si les relais 59,60, 61 se   réenclenchent  l'alimentation du moteur 80 est coupée et le ressort 81 rappelle dans la posi- tion de repos tout le dispositif. Tout   d'abord,   du fait de l'espace libre laissé entre le doigt 75 et le secteur méca- 

 <Desc/Clms Page number 18> 

 nique 74,   ctest   le plot électrique 79 qui va en premier séparer- électriquement lés deux secteurs 77 et 78, et reconnecter ensem- ble les deux secteurs 76 et 77. Cette opération remet en servi- ce, grâce à là connexion 85, la totalité de la batterie d'accu- mulateurs, donc l'excitation normale des alternateurs. La ten- sion normale va réapparaître sur les barres, ainsi qu'aux bor- nes des relais 62, 63, 64, qui resteront collés.

   En continuant à agir, le ressort 81 rappelle à leur position de repos les cames 71,72, 73, qui libèrent entièrement les relais 62,63, 64, lesquels sont prêts à nouveau à fonctionner. Si le court-- circuit n'a pas été complètement éliminé et que la tension soit revenue trop tôt sur les barres 1, un nouvel arc prend nais- sance et les relais 62, 63, 64 tombent à nouveau, entraînant la répétition du cycle de fonctionnement du dispositif. Mais l'arc rétabli, puis aussit8t coupé pendant une seconde ou deux,      n'a pas le temps d'ioniser l'air confiné à l'endroit du court- circuit et de sé propager en causant des dégâts sérieux, ce qui protège le matériel contre les dégâts matériels dûs aux courts-circuits.



   <Desc / Clms Page number 1>
 



   The subject of the invention is an electrical equipment with polyphase alternating currents, with great operating safety. This equipment presents, compared with known equipment, considerable operating advantages, thanks to a novel combination of means comprising in particular: the paralleling of polyphase machines by a process that is simpler than the conventional ones, using in particular a new voltage regulation mode, and a special arrangement for protection against the effects of short circuits.

 <Desc / Clms Page number 2>

 



     The use of such equipment presents, by virtue of said combination of means forming the subject of the invention, the advantage of great ease of maneuvering and of operating safety hitherto unknown; this advantage is particularly noticeable in installations which require absolute safety, in particular installations for supplying electrical energy to auxiliary services on board ships.



   The invention is described below with reference to the accompanying drawing, in which are shown non-exclusive embodiments:
Fig. 1 is a diagram relating to the mode of coupling according to the invention of two three-phase alternators, with successive coupling of the phases;
Fig. 2 is a diagram relating to the coupling mode of two three-phase alternators, with armature circuits in parallel;
FIG. 3 schematically represents another embodiment with maintenance of the supply voltage of the auxiliary devices;
Figs. 4, 5,6 relate to the rapid response tension control system provided in the invention;
Fig. 7 schematically shows the arrangement. tion provided in the equipment to protect it against the effects of short circuits.



   The equipment according to the invention comprises a device for paralleling electric machines with polyphase currents, with accessible neutral point, comprising essentially, but not limited to, the combination of the following means: a) successive connections phases of the machine to be coupled, or separate circuits in parallel, each of which

 <Desc / Clms Page number 3>

 group constitutes a phase; b) time intervals between successive connections, greater than the voltage recovery time, under the action of automatic regulation, preferably with rapid response (a few tenths of a second); c) union of the neutrals between them by an electrical connection which is not necessarily permanent, but which persists at least for the duration of the coupling operation.



   According to fig, 1, in an installation comprising bars 1 (RST), the operation to be carried out is the connection of an alternator 3 to the bars 1, on which an alternator 2 delivers. The alternator 2 is connected. on bars 1 by a three-pole switch or a group of unipolar switches 4,5,6, all of the poles of which are assumed to be closed.



   The operation to be carried out is the assembly to the bars (R S T) of the alternator 3, by means of a three-pole switch 7,8,9, all of the poles of which are initially open,
On the other hand, according to an essential characteristic of the intention, the neutrals of the alternators are brought together in nermanece or at least before the coupling, by a conductor.



     With the alternator 2 rotating and outputting in normal operation, we begin by establishing by conventional means - the approximate equality of speed and frequency, and the approximate equality of the voltage of the alternator.
3 with respect to the alternator 2, by acting on the engine of the alternator 3, and on its excitation.



   When these approximate equalities are obtained,. and without seeking to match the phases between the alternators 2 and 3, the switch of only one of the phases of the alternator 3 is closed, for example the switch 7. A single-phase current is therefore established. in the circuit compre-

 <Desc / Clms Page number 4>

 ning phase R of alternator 3, the unipolar conductor joining it to bar 1 R, passing through unipolar switch 7, the conductor and the phase R switch of alternator 2 and conductor 10 of connection of the neutrals of the two alternators.

   This current creates a synchronizing torque between the alternators which acts on the alternator 3 to bring it in phase concordance with the alternator 2, when the phase concordance is established, or when the disharmony (difference of the phases ) has decreased sufficiently, the same closing operation is carried out on switch 8, then on switch 9, thus making a three-step connection. If conditions permit, the switches 8, 9 can be closed simultaneously, thereby achieving a two-step connection.



   The operating characteristics of the equipment described are very different from those which occur in the conventional case of simultaneous closing of the phases, and show considerable advantages.



   First of all, the power exchanges between the machines, due to the phase-by-phase commissioning, are limited to a fraction of the values they take in the case of the simultaneous commissioning of the phases.



   Voltage variations are therefore considerably reduced. In the event that the assembly includes automatic regulation devices acting on the excitation of each alternator and if the phase switches are closed at time intervals a little longer than the restoration time of the normal voltage of the alternator in service, final coupling is carried out without excessive voltage variation.



   As can easily be seen, the interest of the process

 <Desc / Clms Page number 5>

 parallel coupling dice according to the invention, is to replace a generally single operation by a series of elementary operations of reduced importance, which do not compromise the correct operation of the powered devices, in particular the motors and their motors. switchgear and, in particular, make it possible to permanently maintain a sufficient voltage at the terminals of the coils of the contactors
Fig. 2 is a diagram of an installation in which the alternator to be coupled comprises armature phases each formed by circuits in parallel, and discharging in parallel after coupling on the bars.

   In the case shown, the alternator to be coupled has two circuits per phase, but could of course include a greater number.
Phases R, S, T, of the busbar 1, respectively lead to groups of two unipolar switches 7 and 7bis, 8 and 8bis-, 9 and 9bis.



   One successively closes first one circuit per phase, then the second circuits of each phase, i.e. the switches 7,, 8, 9, then the switches 7bis, 8bis, 9bis, We thus obtain reduced synchronizing couples, involving all the phases, these torques then being reinforced by those resulting from the second series of switches
Of course, the successive closing of the unipolar switches can be ensured in a correct order by automatic equipment actuated for example by a series of auxiliary contactors controlled by a series of time relays, with delays set experimentally during the tests.



   The method and equipment described apply with the following modification to the parallel coupling of

 <Desc / Clms Page number 6>

 synchronous motors, on a polyphase network. In this case, the automatic regulation of the excitation of the machine to be coupled (synchronous motor), which was already not essential in the case where this machine was an alternator, becomes unnecessary.



   This method and the equipment also apply to the starting of asynchronous motors, in particular by allowing the connection to a polyphase network of short-circuited single and double cage rotor motors, the current being reduced. to a considerable extent, as well as the corresponding voltage disturbancea
In this case, the motors have star-wound armatures with neutral output, the motor neutral being connected to the neutral of an alternator or to a neutral bar in the switchboard.



   According to an alternative embodiment of the invention, the equipment comprises a device the object and effect of which is to prevent the voltage at the terminals of the single-phase elements of the switchgear from operating the equipment, especially of the contactor coils, falls below its normal value.



   According to fig. 3, a polyphase asynchronous motor II (three-phase as an example), with a short-circuited rotor, preferably with a double cage, is supplied by the current supplied by a set / 1 of R, S, T bars, by l 'intermediary of three unipolar contactors 12, 13 and 14, each of them closing the circuit formed by one of the phases and whose coils 15, 16 and 17 are supplied between the same phases ST of the busbar 1 via of a clockwork relay, the role of which is to cause, as soon as an operating switch 18 'is operated, the switching on of the contactor 12 and then, to

 <Desc / Clms Page number 7>

 approximately half a second apart, switching on of contactors 13 and 14.



   The half-second interval is given as an example; it suffices that it be slightly longer than the duration of the restoration of the voltage on the bars R, S, T, after a variation in load.
This recovery time depends on the speed of action of the automatic voltage regulator 22 and the time constants of the various excitation circuits of the exciter 21 and of the alternator 20 which supply the engine 11. .



   In the example described, the alternator 20 is driven by a heat engine 26, which has sufficient power to start and drive the engine 11.



   In practice, the duration of the restoration of the voltage of an assembly constituted by the heat engine
26, the alternator 20, the exciter 21 and the automatic voltage regulator 22 is a quarter or a third of a second. It is therefore possible to set the clock movement relay 25 so that it powers the coils 15, 16, 17 of the contactors 12, 13, 14, at about half a second of an interval. If the voltage recovery time was longer, relay 25 would have to be set for longer intervals.



   In the example chosen, the automatic voltage regulator 22 is connected between the phases RS by the bipolar circuit 24, which assumes that this regulator is single-phase and that the phases RS will be, from the point of view of regulation, the phases. reference.



   The first contactor to engage is that of phase R, then that of phase 6 engages, and lastly, that of phase T,

 <Desc / Clms Page number 8>

 
The order of engagement being thus established, it follows that the phases RS are the first to be affected by the drop in slit along the circuit formed by the phase R, the contactor 12, the conductor which connects this contactor to the motor. 11 and the neutral wire 23,
The regulator will immediately react against this influence, and as the other phase ST is empty, a voltage greater than or at least equal to the normal value will appear on it, the difference corresponding to the voltage drop which exists in the R phase and that which can take place in the S and T phases, but which is weaker and possibly zero.



   It has been specified that the coils 15, 16 and 17, of the contactors 12, 13 and 14, are connected between the phases S T. They are therefore slightly boosted for a few tenths of a second, which has no importance or regard to their conservation, but on the other hand, is very favorable to the good performance of their contacts,
Then, when the second contactor 13 engages, the inter-phase ST begins to be influenced by the voltage drop along the S phase, but the automatic voltage regulator has already been set. inside the alternator 20 a higher flux.



   The tendency to drop in voltage will therefore not be as strong, and since there is no voltage drop along phase T, the voltage on between phase ST will be even higher than that of phase T. between-phase pilot R S.



   When finally the contactor 14 engages, the voltage returns to normal on the inter-phase ST, since all the phases R, S and T are at this moment traversed by the same current, but the voltage never drops below 'of the normal value, because the field

 <Desc / Clms Page number 9>

 inductor of the alternator is much closer to saturation at the time of this last engagement.



   Summing up that the alternator 20 is capable of maintaining the voltage at its terminals at the normal value, the starting of a motor absorbing all its apparent power and possibly much more, can be achieved without the single-phase elements of its switchgear. , such as the contactor coils, have to suffer from voltage drops which would be prejudicial to their correct operation, if the three contactors 12, 13 and 14 are activated simultaneously.



   The same result can be achieved if the alternator 20, instead of being alone, were in parallel with another, the engine 11 being more powerful accordingly.



   The process is particularly interesting to apply on board ships where the power of the plant is relatively moderate compared to the power of the auxiliaries installed, and where it is important that the starting of a large unit does not cause the contactors to be inadvertently tripped. other aids essential to the operation of the ship or to the control of its navigation.



   Not only does the voltage on the phase-to-phase ST remain appreciably equal to the normal value and generally slightly higher, but on the other phases, the voltage drop is much less than that which would appear if the start was made from in the usual way, that is to say if the three contactors 12, 13, 14 were engaged simultaneously.



   The realization of the equipment described above can, without affecting the general conception of the invention, comprise elements different from those described above, for example.

 <Desc / Clms Page number 10>

 



   The single-phase voltage regulator 22 can be replaced by a three-phase voltage regulator; in this case, the bipolar circuit 23 is replaced by a three-wire circuit, the regulator then adjusting to the average voltage, and the contactor coils always having at their terminals a voltage which will not be / lower than the normal value.



   According to another variant, the contactor coils can be connected between phase and neutral; in the example described, they would be connected between the phase
T and neutral, thus using the phase corresponding to the last contactor activated.



   According to fig. 4, conventional equipment comprises a device for compounding the alternators, using the direct action of the variation in intensity on the excitation of the alternator or of its exciter. According to fig. 4, this simple device comprises a current transformer 31 inserted in a phase of the alternator 32 and which feeds by its secondary circuit 33 a current rectifier 34, which feeds a special winding 35 concentrated at the normal winding 36 for excitation of the exciter 37, equipped with a rheostat 38;

   but the drawback of this rapid but simple system is that the strengthening of the excitation of the exciter depends only on the increase in the intensity of the current delivered by the alternator, and we know that the excitation necessary to maintain a constant terminal voltage, is not the same if the power factor, heating and speed, differ,
According to the invention, and in accordance with FIG. 5, the equipment comprises a combination of two devices each having a distinct role and using equally instinctive means forming an assembly which ensures, during a load variation, the restoration of the voltage.

 <Desc / Clms Page number 11>

 in a very short time.



   So that one of the devices does not disturb the correct operation of the other and does not cause unacceptable oscillations, the device using the aforementioned compounding principle is only in action during the very short time of the variation of charge. As soon as the speed is stable again, it no longer has any effect on the excitation of the alternator or on its exciter.



   In accordance with Fig. 5, a regulator 39, which for the example may be a device with two rolling sectors 41, ensures the adjustment of the voltage in a practically stable state, that is to say without abrupt variations. load, whatever the power factor, speed and heating of the alternator. This apparatus is required not to be of rapid operation, but to adjust the voltage with the desired precision, when the speed is again established and stable. It suffices to adjust it with a sufficient degree of damping. It can be mounted as a double potentiometer, that is to say that its adjustment resistors 40 are connected in parallel to the terminals of an accumulator battery 42 and that they. sectors 41 are connected to the normal excitation winding 36 of the exciter.

   This arrangement has the advantage of allowing a current inversion in the winding 36 when there is a sudden discharge of the alternator, and thus of limiting the increase in voltage above the value. displayed.



   The rapid response device which replaces the regulator 39 only during the time of the load variation is constituted by a current transformer 31 mounted in one of the phases of the alternator 32.



  The transformer 31 supplies a rectifier 34 by the circuit

 <Desc / Clms Page number 12>

 fired 33. For ease of exposure, transformer 31 and rectifier 34 are single-phase. But, in practice, a three-phase system is provided for the three phases of the alternator instead of just one.



   The rectifier 34 feeds, via circuit 43, the primary of a transformer 45, said pulse transformer, and the secondary of this transformer feeds via circuit 44 the regulating winding 35 concentric with the normal winding. excitation 36 of the exciter 37.



   When the alternator 32 delivers a current of constant intensity, the transformer 31 delivers in the circuit 33 and the rectifier 34 an alternating current of intensity also constant at the frequency of the current of the alternator 32. The rectifier 34 delivers in its turn a direct current of constant intensity in the circuit 43 and the primary of the impulse transformer 45. This current being direct, of constant intensity, no current appears in the secondary of the transformer 45 , neither in the circuit 44, nor in the winding 35.



   On the other hand, when there is variation in the current supplied by the alternator 32, the intensity of the direct current in the circuit 43 is variable and this results in the appearance of a current of the same nature in the generator. circuit 44, that is to say a current which will increase, like that of circuit 43 and go out with it.



   A current therefore originates in the winding 35 and increases as the current delivered by the alternator 32. There is therefore a substantially instantaneous strengthening of the excitation of the exciter 37 and well before 11 movable crew of regulator 39 is in motion. It is easy to combine the speed of the latter so that the two actions follow each other without hindering each other. In

 <Desc / Clms Page number 13>

 sufficiently dimensioning the transformer 51, the rectifier
34 and transformer 45, we obtain a very energetic reinforcement of the excitation of the exciter 37.



   Fig. 6 shows a variant of the rapid tension adjustment device. The rectifier 34 is supplied with the primary being fed by a voltage transformer 46 / 'connected between two output conductors of the alternator 32. As before, this rectifier 34 and the transformer 46 could be three-phase instead of single-phase, and involve the three phases. alternator instead of just one. However, between the rectifier 34 and the transformer 46, is inserted a 'variable reactance 47, called transducer. We know that with this type of device, the reactance varies with the excitation and this is the role of the excitation winding 48 of the. transducer to vary it within wide limits.



   The rectifier 34 directly feeds the regulating winding 35 of the exciter 37, but as long as the current in the excitation winding 48 is zero, the reactance is large enough that no appreciable current and u - usable does not supply the rectifier 34. The excitation winding 48 is supplied via a circuit 44 'by the second of a pulse transformer 45, the primary of which is supplied, as in the case of pin 3, by a circuit 43, a rectifier 50 and a current transformer 49, As was described in the previous case, there is no current in the circuit 44 and, consequently, in the excitation winding 48, as long as] - 'intensity of ,,

     current delivered by the alternator in the primary of the intensity transformer 49 is constant, if there is a sudden increase in the intensity of this current, a direct current is born in the circuit which saturates the transducer, 47 and rectifier 34 is supplied and sends to

 <Desc / Clms Page number 14>

   The current turns in circuit 35. The excitation of the exciter 37 is therefore reinforced during the time of the increase in the load of the alternator 32.



   The following device, fig. 6, is slower than that of FIG. 5, due to the presence of the transducer 47 and its time constant, but it has the advantage despite its greater complexity, of admitting less bulky devices 46 and 34, therefore less expensive, since they are only put into service when the load changes and only for the duration of the change.



   The equipment according to the invention comprises a device for protection against short-circuits which, with the aforementioned high-reactance alternators, makes it possible to quench any incipient arcs and, subsequently, to restore the voltage on them. bars.



   Fig. 7 represents a diagram of the equipment according to the invention, by way of example; the. High reactance alternators 51 have their excitation winding 52 supplied by exciters 53, of which the excitation winding 54 is supplied separately by a battery of accumulators 83. This separate power supply could possibly be replaced. by a shunt excitation, in the circuit of which would be inserted resistors of suitable value to obtain the same effects. In the example described, the power supply to the windings 54 passes through automatic voltage regulators 86. This power supply also passes through the main contacts: 65, 66, 67, mounted in series, of the three quick-tripping relays 62 63, 64.



  Power then passes through sectors 77 and 76 of a rotary switch. Via connection 85, the direct current supply to the inductors of the alternator exciters ends its circuit. Gluing holding coils

 <Desc / Clms Page number 15>

 quick-tripping relays 62, 63, 64, are each connected to a base of the general distribution bars 1. The current which supplies these coils however passes through the self-supply contacts 68, 69, 70, so that, if for a any reason one of its relays trips, it cannot reset itself.

   These relays are re-engaged mechanically by cams 71, 72, 73 which, when they rotate in the direction of arrow 82, press on the armatures of the relays and keep them closed. These cams. are integral with a common shaft on which the mechanical sector 74 is keyed. This sector is driven by a finger 75, which is integral with a shaft on which the electrical sectors 76 are mounted,
77, 78.

   The electrical pad 79 places the central sector 77 in communication, either with the sector 76 when the device has returned to rest under the action of the spring 81, or with the sector 78, when the small servomotor 80 is driving. - do the assembly in the direction of arrow 82. This servomotor is direct current and supplied by the accumulator battery 83. Its power supply passes through the contacts mounted in series of three slow-breaking relays 59, 60, 61,
The coils of these relays are connected to the three phases of the general distribution bars 1.

   The difference between the three quick-action relays 62, 63, 64 and the three slow-action relays 59,60, 61, is as follows: the three quick-action relays 62, 63, 64 each have a very simple evil circuit, made up as shown in the drawing, by a simple alternating current coil. These coils, calculated to keep the relay closed, when the voltage on the bars is normal, drop their armature as soon as there is a voltage drop on these bars of the order of 25) 1. They have little inertia,

 <Desc / Clms Page number 16>

 they are fast, but cannot reset on their own when the voltage returns to normal.

   As a result, as soon as a short-circuit occurs, for example a metallic object falls on the bars or on the terminals of a live device, it produces a series of arcs, the first of which is , even if the short-circuit is not very clear, determines a voltage drop on at least one of the three phases, equal to or greater than 25) One of the relays 62, 63, 64, falls and cannot be reset, because one of the contacts 65, 66, 67 keeps its coil cut.

   Failure of excitation on exciters 53 causes the voltage on bars 1 to disappear completely, and the resulting arc is quenched before it has had time to propagate and cause damage. But we have seen that the relays 62, 63, 64, to be sensitive to the first voltage drop, cannot re-engage on their own. The short-circuit may have been only temporary on a feeder 55, and may have been eliminated by fuses or circuit breakers 58, or else the unusual object which caused it was immediately ejected by the effects of electro repulsion. -magnetic. In particular, if it is about the installation of a ship, there is great interest in obtaining the immediate return of the voltage.

   It is the role of the relays 59, 60, 61, and of all the equipment driven by the direct current se.rvo-motor 80, to restore the normal voltage. This return of the voltage takes place in two stages; - when the relays 62, 63, 64 have cut off all excitation to quench the arcing, the voltage falling to a value lower than that for which they were built and set relays 59, 60, 61, makes them work.

   This value is adjustable between a quarter and a third of the normal voltage, but with the special circumstance that the trip voltage differs only by about 15% from the voltage of

 <Desc / Clms Page number 17>

 
 EMI17.1
 réencl0nch8mento, Jc>} that relays 599 6G 61 trigger or only one enere eu .:

   triggers, the motor 80 is energized and drives in the direction of the arrow 82 the shaft of the device, The electrical pad 79, which at rest is established, the contact between the two sectors 75 and 779 begins. this by cutting this contact (the current flowing through these sectors was already cut by the fall of the rollers 62, 63, 64), and restores it between the sectors 77 and 78, By connection 84, only part of the storage battery is used, which will correspond to a sufficiently reduced excitation so that the arc does not reignite.



   While continuing to rotate, the engine drives the shaft carrying the cams 71, 72, 73. The latter mechanically reset the relays 52, 63, 64, causing their armatures to stick. At the end of the stroke, the motor will remain blocked after having fully tensioned the spring 81.

   As long as the short-circuit exists, everything remains as it is ;, because the relays 59, 60, 61, will remain tripped and the motor 80 will be powered. But if the short-circuit is eliminated, either by a protection device 58, if it is an accident on part of the installation, such as a 55 feeder, or if the object which caused the short-circuit of the general bars has been ejected, the excitation current supplied by the con-. nexion 84 is sufficient to reappear on the bars 1 a voltage at least equal to that which caused the reclosing of the relays 59, 60, 61, which - as has been said, reclose themselves - same for a voltage to be chosen between a quarter and a third of the normal voltage.

   If the relays 59, 60, 61 reset, the power supply to the motor 80 is cut and the spring 81 returns the entire device to the rest position. First of all, because of the free space left between the finger 75 and the mechanical sector

 <Desc / Clms Page number 18>

 nique 74, it is the electrical pad 79 which will first of all electrically separate the two sectors 77 and 78, and reconnect the two sectors 76 and 77 together. This operation puts the whole unit back into service, thanks to the connection 85. of the accumulator battery, therefore the normal excitation of the alternators. The normal voltage will reappear on the bars, as well as on the terminals of relays 62, 63, 64, which will remain stuck.

   By continuing to act, the spring 81 returns the cams 71, 72, 73 to their rest position, which fully release the relays 62, 63, 64, which are ready to operate again. If the short circuit has not been completely eliminated and the voltage has returned too soon to the bars 1, a new arc is formed and the relays 62, 63, 64 drop again, causing the cycle to repeat. operation of the device. But the arc reestablished, then immediately cut for a second or two, does not have time to ionize the air confined to the location of the short circuit and propagate causing serious damage, which protects the circuit. material against material damage due to short circuits.


    

Claims (1)

REVENDICATIONS 1. Equipement électrique à courant électrique à grande sécurité de marche comportant des alternateurs et é- ventuellement des moteurs polyphasés à neutre sorti caracté- risé par des dispositions constructives simplifiant la mise en parallèle consistant en ce que au moins les machines à coupler comportent des phases à au moins un circuit, sur chaque circuit de phase un interrupteur particulier per- mettant la fermeture de chaque circuit à une époque voulu et un conducteur de liaison entre le neutre de chaque machi- ne à coupler et celui du réseau et/ou des alternateurs déjà couplés, un conducteur de liaison; 2. CLAIMS 1. Electrical equipment with electric current with great operating safety comprising alternators and possibly polyphase motors with neutral output, characterized by constructive provisions simplifying paralleling, consisting in that at least the machines to be coupled comprise phases with at least one circuit, on each phase circuit a particular switch allowing each circuit to be closed at a desired time and a connecting conductor between the neutral of each machine to be coupled and that of the network and / or the alternators already coupled, a connecting conductor; 2. Equipement selon revendication 1, dans le- quel l'excitatrice d'au moins un alternateur déjà en service normal est à excitation autonome, caractérisé en ce que l'excitation est sous la dépendance d'une régulation auto- matique de tension à réponse rapide; 3. Equipement selon revendications 1 et 2,où les tensions sont prises entre conducteurs de phases, ca- ractérisé en ce que l'équipement comprend un régulateur au- tomatique de tension de préférence monophasé branché sur une des phases, des contacteurs monophasés mettant la ma- chine à coupler sous tension phase par phase, Equipment according to Claim 1, in which the exciter of at least one alternator already in normal service is independently excitation, characterized in that the excitation is dependent on an automatic voltage regulation with rapid response. ; 3. Equipment according to claims 1 and 2, where the voltages are taken between phase conductors, charac- terized in that the equipment comprises an automatic voltage regulator preferably single-phase connected to one of the phases, single-phase contactors putting the machine to be coupled under voltage phase by phase, des bobines de contacteurs branchées entre deux fils de phase différents de ceux entre lesquels est branché le régulateur de tension9 un relais à mouvement d'horlogerie enclenchant les contac- teurs avec des intervalles de temps supérieurs à la durée de rétablissement de la tension sur les barres de distribu- tion; contactor coils connected between two phase wires different from those between which the voltage regulator is connected9 a clockwork relay activating the contactors with time intervals greater than the time for restoring voltage on the bars of distribution; 4. Equipement électrique selon revendications 1 et 2, où les tensions sont prises entre phase et neutre,, caractérisé en ce que l'équipement comprend un régulateur automatique de tension branché entre phases ou entre phases <Desc/Clms Page number 20> et neutre, des contacteurs. monophasés mettant le moteur sous tension phase par phase, des bobines de contacteurs branchées entre le neutre et le fil de phase du contacteur qui's'enclen' che le dernier, un relais à mouvement d'horlogerie enclen- chant les contacteurs avec des intervalles de temps supé- rieurs à la durée de rétablissement de la tension sur les barres de distribution; 4. Electrical equipment according to claims 1 and 2, where the voltages are taken between phase and neutral ,, characterized in that the equipment comprises an automatic voltage regulator connected between phases or between phases <Desc / Clms Page number 20> and neutral, contactors. single-phase energizing the motor phase by phase, contactor coils connected between the neutral and the phase wire of the contactor which 'engages' the last, a clockwork relay which activates the contactors with time intervals longer than the voltage recovery time on the distribution bars; 5, Equipement selon revendications 1 et 2, et 3 ou 4, comportant un dispositif de réglage de tension à réponse rapide, caractérisé en ce que le dispositif com- porte un régulateur de tension réglant la tension aux bor- nes d'un alternateur en régime pratiquement stable, avec résistances de réglage branchées en parallèle aux bornes d'une batterie d'accumulateurs, avec organes de mise en circuit desdites résistances connectées aux bornes de l'en- roulement d'excitation de l'excitatrice dudit alternateur, et d'autre part un dispositif de réponse rapide coopérant avec le régulateur de tension précité pendant toute varia- tion de charge, ce dispositif étant constitué par un trans- formateur d'intensité dont le primaire est intercalé dans au moins une phase de l'alternateur, et dont le secondaire est relié au circuit d'entrée d'un redresseur, 5, Equipment according to claims 1 and 2, and 3 or 4, comprising a fast response voltage adjustment device, characterized in that the device comprises a voltage regulator adjusting the voltage at the terminals of an alternator in practically stable regime, with adjusting resistors connected in parallel to the terminals of an accumulator battery, with means for switching on said resistances connected to the terminals of the excitation winding of the exciter of said alternator, and d 'on the other hand, a rapid response device cooperating with the aforementioned voltage regulator during any load variation, this device being constituted by a current transformer whose primary is interposed in at least one phase of the alternator, and whose secondary is connected to the input circuit of a rectifier, et par un transformateur d'impulsion dont le primaire est alimenté par le circuit de sortie dudit redresseur, et dont le re- dresseur alimente un circuit auxiliaire d'excitation de l'excitatrice de l'alternateur; 6. Equipement selon la revendication 5, carac- térisé en ce qu'il comprend un transducteur branché, entre le transformateur connecté entre les conducteurs de sortie de la génératrice, et le redresseur alimenté par le secon- daire dudit transformateur, et en ce que l'enroulement d'ex- citation dudit transducteur est alimenté par un montage <Desc/Clms Page number 21> auxiliaire comprenant un transformateur d'impulsion, un deu- xième redresseur alimentant le primaire dudit transformateur d'impulsion, et un transformateur d'intensité alimentant le deuxième redresseur, et inséré dans un conducteur de sortie de l'alternateur, créant, and by a pulse transformer, the primary of which is supplied by the output circuit of said rectifier, and whose rectifier supplies an auxiliary excitation circuit of the exciter of the alternator; 6. Equipment according to claim 5, characterized in that it comprises a transducer connected between the transformer connected between the output conductors of the generator, and the rectifier supplied by the secondary of said transformer, and in that the excitation winding of said transducer is supplied by an assembly <Desc / Clms Page number 21> auxiliary comprising a pulse transformer, a second rectifier supplying the primary of said pulse transformer, and a current transformer supplying the second rectifier, and inserted in an output conductor of the alternator, creating, lors d'une variation brusque de l'intensité du courant de sortie de la génératrice un cou- rant saturant le transducteur, de façon que le transducteur laisse passer le courant d'excitation auxiliaire produit sur le premier montage auxiliaire, en augmentant l'excitation de l'excitatrice de l'alternateur; 7. during a sudden variation in the intensity of the output current of the generator, a current saturating the transducer, so that the transducer passes the auxiliary excitation current produced on the first auxiliary assembly, increasing the excitation the exciter of the alternator; 7. Equipement 'selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que cet équipement comporte des alterna- teurs à grande réactance prévus pour fonctionner en commun comme un seul alternateur, une source extérieure de courant d'excitation pour lesdits alternateurs, des relais à tempo- risation échelonnée, des relais sensibles à une faible chute de tension, mais ne pouvant se réenclencher seuls et des re- lais plus lents sensibles à une grande chute de tension et se réenclenchant par eux-mêmes pour une valeur de la tension voisine de la valeur de déclenchement, un dispositif mécani- que de commande par arbre brisé comportant des cames pour le réarmement des relais sensibles et rapides et des secteurs conducteurs'électriques prévus pour réintroduire seulement une valeur modérée 'd'excitation, un moteur d'entraînement pour ledit dispositif mécanique de commande, Equipment according to claims 1 and 2, characterized in that this equipment comprises high reactance alternators designed to operate in common as a single alternator, an external source of excitation current for said alternators, time delay relays. staggered, relays sensitive to a low voltage drop, but unable to re-engage on their own, and slower relays sensitive to a large voltage drop and re-engaging by themselves for a voltage value close to the value of tripping, a mechanical control device by broken shaft comprising cams for resetting sensitive and fast relays and electrically conductive sectors intended to reintroduce only a moderate value of excitation, a drive motor for said mechanical device control, une source ex- térieure d'alimentation dudit moteur, un ensemble de relais à minuterie de retardement'. an external source of power for said motor, a set of delay timer relays.
BE556543D BE556543A (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE556543A true BE556543A (en)

Family

ID=180280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE556543D BE556543A (en)

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE556543A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2606548A1 (en) CURRENT SWITCHING CIRCUIT
EP2320535A1 (en) Current-limiting circuit breaker, electrical distribution device equipped with such a limiting circuit breaker and current-limiting method
FR2594257A1 (en) POWER CONTROL DEVICE OF HYBRID POWER.
FR2582879A1 (en) STATIC SWITCHING APPARATUS OR CIRCUIT FOR PROTECTED POWER SUPPLY OF A LOAD AND ITS LINE
EP2270829A1 (en) Controlling via a device for magnetic compensation of repulsion forces and contactor comprising such a device
BE556543A (en)
EP0926809B1 (en) Control device for an electric motor
EP0165864B1 (en) Protection circuit for an electric motor with variable speed
EP3159991B1 (en) Device and method for limiting a first current peak in an electric network
BE548417A (en)
BE707272A (en)
EP4167261A1 (en) Electric switching device and associated switching system and method
BE627736A (en)
BE425038A (en)
BE376870A (en)
BE409195A (en)
BE377921A (en)
BE418126A (en)
FR2600222A1 (en) CONTROL DEVICE FOR THREE-PHASE INDUCTION MOTORS
BE664029A (en)
CH364298A (en) Protective equipment for an electric power transmission line
BE529731A (en)
BE521620A (en)
CH249427A (en) Method for starting and regulating an electric arc and apparatus for carrying out this method.
BE453442A (en)