ET SOCIÉTÉ ANONYME DES ATELIERS CARELS FRÈRES DE GAND (BELGIQUE
Le moteur à vapeur horizontal compound de ce groupe [fig. 97 et 98) actionne directement un alternateur triphasé, type volant, de 825 kilovolts-ampères, à la vitesse angulaire de 94 tours par minute.
Fig. 97. — Groupe électrogène à courants triphasés Kolben — Carets.
L'alternateur [fig. 99) peut débiter 160 ampères par phase à la tension étoilée de 3 000 volts.
La fréquence normale est de 18 périodes par seconde, le nombre de pôles étant de 64 et la vitesse angulaire de 90 tours par minute. Le service de l'Exposition ayant imposé une fréquence de 50 périodes, il a été nécessaire d’augmenter légèrement la vitesse angulaire qui a été portée à 94 tours par minute.
L’inducteur volant est constitué par une couronne en fonte en deux pièces, reliée par dix doubles bras au moyeu claveté sur l’arbre du moteur. Les 64 noyaux polaires, disposés radialement sur la jante du volant, sont en acier coulé ; ils sont de forme ovale et sont munis d’un prolongement cylindrique qui s'emboîte exactement dans une cavité pratiquée dans la jante et sur laquelle ils sont fixés par de fortes vis. Les pièces polaires feuilletées sont formées de tôles minces isolées entre elles et prises dans le noyau lors de la fonte de ce dernier. On a pu ainsi diminuer la production de courants de Foucault sans être obligé d’avoir recours à un mode de construction compliqué.
Les bobines excitatrices comportent 60 spires en ruban de cuivre de 4 mm d’épaisseur et de 25 mm de largeur, roulé sur champ, et dont les différentes couches sont isolées par interposition de papier. Ces bobines sont enfilées sur les noyaux, après avoir été fortement comprimées à la presse hydraulique. La résistance à chaud du circuit inducteur est de 0,128 ohm.
Le diamètre de l’inducteur à l'extrémité des pièces polaires est de 5,50 m. La vitesse tangentielle est donc de 27 m, lorsque l’alternateur marche à 94 tours par minute.
L’excitatrice est une dynamo à 6 pôles de II kilowatts, fournissant le courant sous 95 volts.
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Fio. 98. — Groupe électrogène à courants triphasés Kolben — Carels.
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Fio. 99. — Alternateur triphasé Kolben. — Détails de construction.
GROUPES ÉLECTROGÈNES A COURANTS ALTERNATIFS L’induit est calé en porte-à-faux à l’extrémité de l’arbre du moteur à vapeur, extérieurement au palier extrême. L’enroulement est en tambour avec sections groupées en parallèle.
L’induit fixe a un noyau feuilleté, en forme d’anneau, logé à l’intérieur d’une carcasse circulaire en fonte, en deux pièces, reposant de part et d’autre, par des semelles, au niveau du sol et, à la partie inférieure, sur un bloc de fonte fixé dans la fosse des fondations. Ces points d'appui sont munis de coins permettant le centrage exact de l’induit. La carcasse peut se déplacer à l’aide d’un chariot.
L’enroulement comporte 9G bobines de 6 spires chacune, logées dans les 192 rainures du noyau et isolées de ce dernier par interposition de mica.
Le diamètre d’alésage de l’induit est de 5,61 m ; l’entrefer est de 6 mm.
Les dimensions des circuits magnétiques de cet alternateur sont telles qu’il fonctionne avec une induction très élevée dans l’entrefer, le métal étant suffisamment saturé pour que les variations de charge ne donnent lieu qu’à de faibles variations de tension. Le débit à pleine charge (160 ampères par phase) est atteint en court circuit avec une intensité du courant d’excitation donnant, à vide, le tiers de la tension normale.
Le moteur à vapeur Carels, d’une puissance normale de 1 000 chevaux, a ses deux cylindres disposés en tandem.
Le cylindre de haute pression a 060 mm de diamètre; celui de basse pression 1 050 mm. La course des pistons est de 1,15 m.
Le nombre de tours normal est de 100 par minute et la pression de la vapeur à l’admission est de 10 kg : cm2.
La distribution par soupapes équilibrées, système Sulzer, ne comporte qu’un seul excentrique pour l’échappement et l’admission de chacune des extrémités des cylindres, de sorte qu’il n’y a, au total, que quatre excentriques.
L’arbre qui porte ces excentriques est commandé, au moyen de pignons d’angle, par l’arbre moteur.
La mise en marche s’effectue au moyen d’un vireur à engrenages.
SOCIÉTÉ ANONYME « ÉLECTRICITÉ ET HYDRAULIQUE » DE CHARLEROf (BELGIQUE)
ET SOCIÉTÉ ANONYME DES ATELIERS DE CONSTRUCTION H. B0LLINCKX DE BRUXELLES
Ce groupe électrogène est composé d’un alternateur triphasé, type volant, installé entre les deux cylindres du moteur à vapeur horizontal compound qui l’actionne.
L’alternateur est identique à celui qui fait partie du groupe électrogène n° 12 (1). Il n’en diffère que par l’entrefer qui est réduit à 9 mm, le diamètre d’alésage de l’induit étant le même, c’est-à-dire de 6 m, mais le diamètre du volant à l'extrémité des pièces polaires étant de 5,982 m au lieu de 5,978.
En outre, la vitesse angulaire étant de 80 tours par minute au lieu de 94, la fréquence n’est plus que de 42,5 périodes par seconde.
Le moteur à vapeur peut développer 1 100 chevaux.
Le cylindre de haute pression a 760 mm de diamètre et celui de basse pression 1,150 m. La course des pistons est de 1,50 m et leur vitesse atteint 4 m par seconde.
La distribution s’effectue par des obturateurs Bollinckx, genre Corliss, au nombre de quatre sur chaque cylindre. L’admission dans le cylindre de haute pression est commandée par le régulateur ; les obturateurs d’admission du cylindre de basse pression se règlent à la main.
Le condenseur est installé dans le sous-sol et la pompe à air est actionnée par une manivelle attelée à la crosse du piston du moteur.
La consommation de vapeur, garantie par le constructeur, ne dépasse pas 5,700kg par cheval-heure indiqué.
(1) Voir page 9i .
l.’ÉLECTRl CITE A 1,’EXPOSITION
COMPAGNIE INTERNATIONALE D’ÉLECTRICITÉ DE LIÈGE (BELGIQUE) ET SOCIÉTÉ ANONYME DES ANCIENS ATELIERS DE CONSTRUCTION VAN DEN KERCHOVE DE GAND (BELGIQUE)
Ce groupe électrogène {fig. 101) se compose d’un alternateur à courants triphasés de 1 000 kilovolts-ampères, actionné directement par un moteur à vapeur horizontal compound d’une puissance effective de 1000 chevaux, à la vitesse angulaire de 83,3 tours par minute.
Cet alternateur {fig. 100 et 102) peut débiter 262 ampères par phase sous une tension étoilée de 2 200 volts. La fréquence est de 30 périodes par seconde, le nombre de pôles étant de 72 et la vitesse angulaire de 83,3 t : m.
L’inducteur mobile est constitué par un volant dont la janle est reliée par huit doubles bras au moyeu clavelé sur l’arbre. Sur la périphérie de ce volant sont fixés radialemcnt 72 noyaux
Fig. 100. — Alternateur triphasé de la Compagnie internationale de Liège.
polaires en acier coulé de forme oblongue. Les bobines inductrices, enfilées sur les noyaux, sont formées d’une couche unique de spires en fil de cuivre à section rectangulaire; chaque bobine comporte 31 spires.
Le diamètre de l’inducteur à l'extrémité des pièces polaires est de 3,30 m; il a 130 mm de largeur.
L’enroulement inducteur comprend deux circuits montés en parallèle et sa résistance à chaud est de 0,5 ohm.
Le poids de l’inducteur complet atteint 39 tonnes.
L’excitai rice est une dynamo de 23 kilowatts fournissant le courant sous une tension de 110 volts et dont l’induit est claveté sur l’arbre du moteur entre les deux paliers, à très faible distance du noyau de l’inducteur-volant de l’alternateur.
Le courant d’excitation pour obtenir le débit normal de l’alternateur en court circuit a une
Fig. 101. — Groupe électrogène à courants triphasés de la Compagnie internationale de Liège et des ateliers Van den Kerchove.
Fig. 102. — Alternateur triphasé de la Compagnie internationale de Liège. — Détails de construction.
L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION intensité de 75 ampères; à pleine charge, avec un facteur de puissance égal à 0,85, cette intensité est de 160 ampères.
L’induit fixe est constitué par une carcasse en fonte à l'intérieur de laquelle est fixé le noyau annulaire de 150 mm de largeur, formé de paquets de couronnes de tôles minces isolées entre elles par une couche d’émail. Des canaux de ventilation sont ménagés à l’intérieur du noyau pour assurer un refroidissement convenable.
Le diamètre d’alésage du noyau est de 5,517 m, ce qui laisse un entrefer de 8,5 mm.
Les tôles, poinçonnées d’avance, portent des entailles demi-fermées, de forme oblongue, arrondies en haut et en bas. L’enroulement induit est constitué par des bobines, au nombre de 72 par phase, comportant chacune 10 spires en fil de cuivre électrolytique. Les trois enroulements sont groupés en étoile et chacun d’eux a une résistance de 0,125 ohm.
Les fils sont isolés par plusieurs couches de guipage de coton et tous ceux qui sont logés dans une même entaille sont enfermés dans un tube isolant préalablement essayé sous une tension supérieure de 3 000 volts à la tension normale. Des cales en matière isolante maintiennent les fils en place et ferment en même temps les entailles du noyau. Les bobines, faites d’avance sur gabarit, sont interchangeables.
L’induit complet avec ses supports pèse 20,5 tonnes.
Le rendement de cet alternateur est de 94 0/0.
Le moteur à vapeur a ses deux cylindres disposés en tandem. Le cylindre de haute pression a 630 mm de diamètre et celui de basse pression 1 090 mm. La course des pistons est de 1,20 m.
Ce moteur peut développer de 1 000 à 1 800 chevaux entre 20 0/0 et 60 0/0 d’admission.
La distribution s’effectue par pistons-valves et l’admission de vapeur dans les deux cylindres est commandée par le régulateur.
Les espaces nuisibles sont très réduits et ne dépassent pas 2 0/0 du volume de chaque cylindre.
La vapeur est admise à la pression de 9 kg : cm2.
Avec une admission de 20 0/0, la consommation de vapeur est de 5,5 kg par cheval-heure indiqué.
Le graissage de tous les paliers est automatique.
SOCIÉTÉ ANONYME GANZ ET C'% DE LE0BERSD0RF, PRÈS VIENNE (AUTRICHE) ET SOCIÉTÉ ANONYME ERSTE BRUNNER MASCHINENFABRIKS GESELLSCHAFT DE BRUNN (AUTRICHE)
Ce groupe électrogène est constitué par un alternateur à courants triphasés de 1 200 kilovolts-ampères, actionné directement, à la vitesse angulaire de 125 tours par minute, par un moteur à vapeur horizontal compound pouvant développer de 800 à 1 000 chevaux.
L’alternateur est identique à celui qui sera décrit ci-après et qui entre dans la constitution du groupe électrogène n° 34.
L’inducteur, claveté sur l’arbre du moteur à vapeur et du poids de 21 tonnes, sert de volant.
Le moteur à vapeur a un cylindre de haute pression de 525 mm de diamètre et un cylindre de basse pression de 950 mm. La course des pistons est de 0,90 m.
La distribution par soupapes, du système Hugo Lentz et W. Voit, est appliquée aux deux cylindres.
L’ouverture et la fermeture des soupapes s’effectuent à l'aide de leviers à cames, dont le mouvement dépend directement des tiges des excentriques.
Les pistons sont du système Ransbottom.
La pression de la vapeur à l’admission est de 12 kg : cm2.
Les manivelles de l’arbre sont calées à 120° l'une de l’autre.
SOCIÉTÉ ANONYME GANZ ET Cio DE BUDAPEST (HONGRIE) ET M. L. LANG DE BUDAPEST (HONGRIE)
Ce groupe électrogène (/?.</. 103) est constitué par un alternateur triphasé actionné directement par un moteur à vapeur horizontal compound de la maison L. Lang de Budapest.
L’alternateur est du type volant [fig. 104 et 105) et peut fournir 1 200 kilovolts-ampères, soit une puissance effective de 840 kilowatts, lorsqu'il alimente un circuit dont le facteur de puissance (cosinus <p) est égal à 0,7.
La tension polygonale est de 2 200 volts.
La fréquence est de 50 périodes par seconde, l’alternateur comportant 48 pôles et ayant une vitesse angulaire de 125 tours par minute.
L’inducteur, calé sur l’arbre du moteur à vapeur entre les deux cylindres, sert en même temps de volant ; il pèse 22,25 tonnes. Les noyaux polaires, au nombre de 48, sont en acier coulé; ils sont fixés sur la couronne en fonte du volant à l’aide de fortes vis traversant cette couronne.
L’enroulement des bobines inductrices comporte une couche unique de spires en lames de cuivre roulées sur champ et isolées les unes des autres par du papier du Japon.
Le courant d’excitation est fourni par une dynamo de 18 kilowatts pouvant débiter 200 ampères sous 90 volts.
L’induit de l’excitatrice n’est point calé sur l’arbre du moteur ; la dynamo est commandée par l’intermédiaire d’une contre-manivelle, dispositif qui permet de remplacer facilement la dynamo excitatrice par une autre sans avoir à démonter aucune pièce du groupe électrogène.
Cette dynamo est à 6 pôles ; son système inducteur est constitué par une carcasse en fonte avec noyaux rapportés en acier coulé. Les bobines inductrices sont excitées en dérivation.
L’induit est du type en tambour avec enroulement en série sur un noyau feuilleté et denté.
L’induit fixe de l’alternateur, de 4,15 m de diamètre intérieur, est constitué par un noyau formé de tôles isolées de 0,5 mm d’épaisseur et muni de canaux de ventilation. Ce noyau est encastré dans une couronne en fonte. L’ensemble peut être exactement centré à l’aide de vis de rappel dont sont munis les supports latéraux et inférieurs.
L’enroulement est en câbles isolés placés dans des tubes en micanite logés à l’intérieur des entailles pratiquées le long de l’entrefer. Chaque phase comporte cinq entailles par paire de pôles, soit 120 entailles. Les trois circuits induits sont groupés en triangle.
Lorsque l’alternateur marche à pleine charge, si l’on vient à interrompre le circuit alimenté, tout en maintenant constantes la vitesse angulaire de la machine et l’excitation, la tension augmente de 15 0/0 pour une charge inductive (cosinus » = 0,7) et de 5 à 6 0/0 seulement pour une charge non-inductive.
Quand l’alternateur fonctionne à vide, la courbe de tension est presque une sinusoïde ; à pleine charge, la déformation est très faible et la valeur de l’amplitude maximum ne varie pas de plus de 1 0/0.
Le poids total de l’alternateur avec son excitatrice est de 44,4 tonnes.
Le moteur à vapeur compound se compose de deux machines symétriques commandant l’arbre moteur par l’intermédiaire de manivelles calées à 90°.
Le cylindre de haute pression a un diamètre de 725 mm et celui de basse pression, un diamètre de 1 150 m. La course des pistons est de 1 mètre.
La distribution se fait par soupapes équilibrées ; celles d’admission se trouvent à la partie
Fig. 103. — Groupe électrogène à courants triphasés Ganz — Lang.
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supérieure des cylindres et celles d’échappement à la partie inférieure. Le mouvement de ces soupapes est commandé par des arbres, munis d’excentriques, qui reçoivent leur mouvement de l’arbre moteur au moyen de roues d’angle.
Le régulateur agit sur les soupapes d’admission du cylindre de haute pression de façon à faire varier automatiquement l’admission. L’admission est invariable dans le cylindre de basse pression.
Les condenseurs, au nombre de deux, sont placés dans le sous-sol et munis de pompes verticales, actionnées par des bielles s'articulant sur un prolongement des tiges des pistons. A cet effet,
Fig. 103.
Alternateur triphasé Ganz. — Détails de construction.
ces dernières traversent une garniture disposée à 1 arrière des cylindres et sont guidées par une glissière. Ce moteur peut développer environ 1500 chevaux.
SOCIÉTÉ DES ATELIERS D'OERLIKON PRES DE ZURICH (SUISSE) ET SOCIÉTÉ ESCHER WYSS ET C “
