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Dispositif de couplage de réseaux de courant alternatif.
Pour coupler des,réseaux de courant alternatif à fréquence fondamentale égale ou différente, et à condi- tions de fréquence variables, on se sert fréquemment de transformateurs triphasés, dont le débit de transmission est réglé par un groupe Leonard ou par une autre commande réglable., Dans ces transformateurs on peut, de manière connue, modifier à volonté l'échange d'énergie en ce qui concerne l'effet watté et-l'effet déwatté, par exemple ,par réglage du groupe de charge réglable. En pareil cas, on peut aussi utiliser le transformateur pour couvrir les maxima de demande pour,le deuxième réseau, ou le faire participer à l'échange d'énergie, proportionnellement à la charge de la deuxième centrale.
Dans ce but, on peut prévoir de maniéré connue des dispos tifs de réglage, par exemple des régulateurs rapides, et pour influencer
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la machine de charge, ou on peut laisser 1'échange d'éner- gie s'effectuer automatiquement suivant des conditions dé- terminées, sana moyens mécaniques, par le choix de monta- ges d'énergie correspondants.
Le nombre de tours du transformateur triphasé est proportionnel à la différence des fréquences des ré- seaux. Si les deux réseaux possèdent une fréquence égale ou approximativement égale, et qu'en conséquence la dif- férence est zéro, ou si cette différence a une faible va- leur, le transformateur triphasé ainsi que la machine de charge couplée à ce transformateur s'arrêtent ou ne tour- nent.que très lentement, ce qui suscite, par exemple pour des machines de courant continu ou alternatif à collecteur, des conditions de commutation extrêmement difficiles. Pour des conditions de fonctionnement de ce genre ces machinés ne peuvent être établies que pour des puissances limitées et provoquent en outre pour l'évacuation des pertes de chaleur de courant des constructions coûteuses.
D'après la présente invention ces inconvénients sont supprimés du fait que le transformateur triphasé est accouplé à sa machine de charge au moyen d'un dispositif qui permet une division du nombre de tours de la machine de charge. Ce dispositif est constitué de préférence par un engrenage différentiel monté entre le transformateur et la machine de charge, les deux composantes du différen- tiel étant accouplées de préférence.chacune à une machine de charge. Au lieu du différentiel, on peut aussi emplo- yer avantageusement un engrenage planétaire, qui est ac- couplé avec une machine de charge librement mobile sur le coté du stator et le coté du rotor.
Au lieu des engrena- ges mécaniques., on peut se servir tout aussi avantageuse-
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ment de différentiels électriques ou de dispositifs équi- valents. valents . " 'i Le dessin ci-joint représent schêmat3quomsnt, titre d'exemples, ' deux formes / tion de 1' . . %.j , titre ' deux formes d'ex ion l f nvent10%t1
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Dans le montage représenté sur la fig. 1, le stator du transformateur triphasé 11 est connecté à un réseau de courant alternatif 12, et son rotor à un deu- xième réseau de courant alternatif 13. On a disposé sur ¯l'arbre du transformateur 11 un engrenage différdntiel
14, , dont une composante est accouplée à une machine de courant continu 15 et l'.autre composante à une machine de courant continu 16.
Les deux machines sont montées en série'et forment un groupe de Leonard avec la génératri- ce 17 actionnée par un moteur auxiliaire 18. Le mo- teur auxiliaire 18 est connecté au réseau triphasé 13, mais si les conditions de service l'indiquent, il peut aussi être connecté 4 l'autre réseau, ou à un réseau étranger.
Lorsque la fréquence des deux réseaux alterna- tifs à coupler devient égale, l'arbre du transformateur - triphasé 11. s'arrête. Si on désire maintenant trans- férer de la puissance d'un réseau dans l'autre, il faut qu'un moment de rotation soit exercé sur l'arbre du trans- formateur. Les machines 15 et 16 doivent donc être excitées de manière qu'elles possèdent en direction oppo- sée le même nombre de tours et qu'elles impriment au transformateur 11 un moment de rotation résultant dé- terminé. Si la puissance du réseau 12 doit être trans- férée dans le réseau 13 il faut que les machines 15 et
16 fonctionnent comme génératrices. Leur f.é.m. totale est alors plus petite que celle de la machine 17 et, lorsque les fréquences des réseaux alternatifs 12 et 13 'diffèrent, le débit différentiel'passe par la machine au- xiliaire 18 au réseau 13.
Dans l'autre cas, les machi- nes 15 et 16 fonctionnent comme moteurs ; la machine 17 fonctionne comme génératrice. -Sa f.é.m. est alors plus grande que la f. é.m. totale des machines 15 et 16 et la puissance conduite mécaniquement au transformateur passe dans le réseau 12 avec le débit électrique reçu par le
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transformateur du côté des bagues collectrices. En con-. séquence le réglage peut se faire par changement de l'ex- citation de la génératrice 17 avec une excitation in- changée des machines 15 et 16. Mais on peut aussi chan- ger l'excitation.des machines 15 et 16 et ne pas chan- ger l'excitation de la machine 17. En fin 'de compte il suffit aussi de ne régler que l'excitation d'une machine de courant continu accouplée au différentiel 14.
La disposition offre l'avantage que l'on peut employer des machines de courant continu à nombres de tours élevés, auquel cas la vitesse différentielle est. conduite au transformateur 11. On évite ainsi tous les inconvénients de la disposition connue des machines de réglage qui doivent s'arrêter lorsque les fréquences fondamentales sont égales dans le réseau 12 et le réseau 13.
On. peut aussi régler l'excitation des machines de courant continu automatiquement de manière que le moment de rotation imprimé au transformateur 11 suive un cours tout à fait déterminé, de sorte que l'on peut aussi avec ces dispositions faire fonctionner le transformateur de manière qu'il transmette'indépendamment des fluctuations de fréquence dans les deux réseaux, un débit constant d'un réseau à l'autre, ou.que le transformateur serve uni- quement à couvrir les maxima de demande, auquel cas la disposition de réglage reçoit de préférence une caracté- ristique compound. En fin de compte, on peut aussi sans difficultés obtenir une contribution proportionnelle de l'un des réseaux pour aider à l'autre réseau.
La fig. 2 montre un autre exemple d'exécution qui représente une autre simplification par rapport au montage de la fig. 1.
Le transformateur triphasé 11 est de nouveau connecté du côté du stator au réseau 12 .et du coté du' rotor au réseau 13. Une machine de courant continu ré- glable 24 est accouplée au transfo ateur 11. Le
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rotor et le stator de cette machine sont librement mobi- les et sont accouplés par un engrenage planétaire 25 à l'arbre du transformateur Il. La machine 24 est com- binée en un montage de Leonard avec une machine de cou- rant continu 26 et cette machine 26 est accouplée à une machine auxiliaire 27 qui est connectée au réseau 13.
Dans ce cas aussi on peut, par un choix appro- prié du montage excitateur des machines 24 et 26, régler à volonté le moment de rotation imprimé au transformateur
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1. L' Q1/O,nttise de ootto dispositif Qfi91tite en ce qu'n suffit de prévoir une seule machine de charge, qui est accouplée par l'engrenage 25 directement au transforma- teur 11.
Au lieu des-différentiels mécaniques on peut aussi employer leurs équivalents électriques. Il importe seulement que l'arbre du transformateur triphasé soit chargé d'un moment de rotation réglable automatiquement ou à la main et engendré en passant par des moyens appro- priés, au moyen de machines tournant en continu.
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