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Le présente invention concerne les régulateurs de vitesse, et plus particulièrement les régulateurs vibrants.-
L'invention porte essentiellement sur un régulateur vibrant perfec- tionné de construction simple, facile et économique, et de fonctionnement rapide' et précis.-
Elle porte aussi sur un régulateur à courant alternatif, grâce auquel une tension alternative peut être maintenue constante entre de grandes limites de charge. -
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Suivant l'invention, le régulateur est débarrassé de tous les dash-pots, ou autres dispositifs analogues, à fonctionnement lent, de sorte que le régula- teur est influencé rapidement par les variations brusques de la caractéristique ou de l'élément qu'il s'agit de régler.
En outre, tous les dispositifs de con- trôle d'un régulateur de tension pour un circuit à courant alternatif, sont ali- mentés par le circuit à courant alternatif dont on se propose de maintenir la tension constante.- la description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre la nature et les avantages de l'invention.
la figure 1 est un schéma lies connexions d'un régulateur à courant al- ternatif, conforme à 1 invention.- Les figures 2 à 4 se rapportent à des variantes du régulateur de la figure 1, agencées pour éviter les mouvements pendulaires et l'hypocompoundage du régulateur.-
Le régulateur vibrant 1, destiné par exemple à régler la tension d'un circuit électrique, est connecté de manière à contrôler l'excitation d'une ex- citatrice 2, pour un alternateur 3, de façon à maintenir oonstante la tension de cet alternateur.-
Le régulateur 1 comprend un solenoïde 4 qui est connecté de mannière à être excité en fonction des variations de la tension de l'alternateur 3. Le so- lénoïde 4 actionne un noyau 5 portant un bras de contact 6 sur lequel est monté un contact 7.
Le contact 7 peut être amené en engagement avec un contact 8 par le mouvement du noyau 5, quand le solénoïde 4 est excité d'une quantité déter- minée à l'avance.-
Le ressort usuel 9 de réglage de tension permet de varier la tension qui est maintenue constante par le régulateur. Une extrémité de ce ressort 9 est relié-e au bras mobile 6, et l'autre extrémité est fixée à une partie fixe convenable du régulateur.-
Les contacts 7 et 8, lorsqu'ils sont engagés, relient le relais de con- trôle 10 aux bornes de l'alternateur 3.
Ce relais de contrôle lo, quand il est excité;.ouvre un circuit shuntant une résistance 11 insérée dans le circuit d'excitation-shunt de l'excitatrice 2. par conséquent, chaque fois que les contacts 7 et 8 sont engagés, la résistance 11 est insérée dans le circuit
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d'excitation de l'excitatrice, pour diminuer l'excitation de l'alternateur, si la tension de l'alternateur dépasse la valeur critique du relais 10.-
Toutefois, si la tension de l'alternateur n'est pas suffisamment élevée pour actionner le relais 10, dont la valeur critique est de préférence choisie très élevée, la résistance 11 reste court-circuitée;
en conséquence, si une chute brusque de tension se produit, le relais de contrôle maintient la résistance 11 court-circuitée, indépendamment de tout fonctionnement des con- tacts principaux 7 et 8, jusqu'à oedque la tension de l'alternateur soit rame- née à une valeur suffisante pour actionner le relais de contrôle, De cette fa- çon, la tension est rapidement ramenée à sa valeur normale.
Dans la technique des régulateurs, on sait que, pour empêcher les mouvements pendulaires, quand le réglage désiré est obtenu en variant l'exci- tation d'une excitatrice au moyen d'un régulateur vibrant, il est nécessaire de prévoir des moyens convenables pour faire vibrer les contacts principaux du régulateur, indépendamment des variations de la condition ou de la caractéris- tique réglée. On a déjà essayé divers moyens en vue d'obtenir ce résultat.-
Un système qui a été employé à cet effet, consiste à monter un des contacts sur un ressort flexible, et à prévoir des moyens convenables grâce auxquels, chaque fois que les contacts principaux sont ouverts ou fermés, 1' excitation de l'électro de contrôle principal est variée.
De cette manière, le contact qui est actionné par l'électro de contrôle principal, est maintenu en vibrations constantes, indépendamment des variations de la caractéristique ré- glée. -
La figure 1 représente un système pour faire vibrer les contaets principaux, indépendamment de la caractéristique réglée.
Dans ce système, le contact 8 est monté sur un ressort flexible 15; des résistances 12 sont montées en parallèle entre elles, et en série avec le solénoïde 4; et un relais de con- trôle 13 permet d'ouvrir le circuit d'une des résistances 12, quand les cona tacts7 et 8 sont engagés ensemble, Dans tous les systèmes connus de ce type, qui ont été employés jusqu'ici, le ressort flexible sur lequel était monté un des contacts, était agencé de façon que, sans un autre dispositif à action re- tardée, la vitesse de vibrations des contacts aurait été trop élevée pour obte- nir un fonctionnement satisfaisant.- @
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Pour que les contacts vibrent à la vitesse convenable , on a proposé des dash-pots reliés aux pièces mobiles de l'un quelconque des électros de con- trôle principaux,
ou de l'un des relais de contrôle auxiliaire. Toutefois, ces dash-pots présentent l'inconvénient grave d'empêcher le régulateur d'être in- fluencé d'une manière suffisamment rapide pour empêcher une grande variation de la caractéristique réglée, quand une charge élevée est appliquée ou enlevée du circuit.-
Suivant l'invention, la fréquence de vibrations désirée du contact 7, est obtenue sans dash-pots, ou autres dispositifs analogues empêchant le régu- lateur d'être influencé rapidement par les variations de la caractéristique ré- glée.
Ce résultat est obtenu en construisant et disposant convenablement l'or- gane élastique qui retarde le mouvement de l'électro de contrôle principal.-
Le système de la figure 1 comprend un ressort flexible 15 et un autre ressort 16 qui est engagé par le bras de contact 6, chaque fois que le contact 7 est dégagé du contact 8. En construisant et disposant convenablement ces res- sorts, de manière qu'ils engageant le bras de contact '6, ou une autre partie du régulateur actionné par le solénoïde 4, au point convenable de son mouvement, le contact 7 peut être mis en vibrations à la vitesse convenable, pour obtenir les résultats désirés.-
Il est possible d'obtenir le réglage désiré sans employer le ressort 16, si le ressort 15 possède une élasticité convenable.
Toutefois, la meilleure vitesse de vibrations varie avec les conditions électriques du circuit de ré- glage, de sorte qu'il est impossible d'obtenir les meilleurs résultats pour tous les régulateurs, avec un ressort 15 déterminé.-
En conséquence, il est désirable de disposer les éléments élastiques contrôlant la fréquence des vibrations du noyau 5 , de façon que la fréquence d'engagement des contacts 7 et 8, puisse être variée et amenée à la meilleure valeur pour un circuit de réglage particulier quelconque. Ce résultat peut être obtenu très facilement en employant les deux ressorts 15 et 16, et avec un dis- positif pour varier la position du ressort 16 par rapport au bras de contact 6.
Une vis de réglage 17 permet d'ajuster la position du ressort 16.-
Lorsque la charge appliquée à l'alternateur augmente, il est nécessaire d'augmenter son excitation, pour maintenir la tension constante. A cet effet,
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la résistance 11 doit être maintenue court-circuitée pendant une plus grande partie du temps, et les contacts7 et 8 doivent rester séparés plus longtemps, durant chaque vibration du bras 6.
En conséquence, si aucun système de compen- sation n'était prévu, le régulateur donnerait un effet d'hypocompoundage.-
Pour empêcher cet hypocompoundage, une bobine 20 est enroulée autour du noyau 5, et connectée de façon à être influencée par la tension de l'excitatrice 2. la-bobine 20 est agencée de manière que l'attraction exercée par elle sur le noyau 5 soit opposée à celle de la bobine 4. Si la charge aug- mente, l'attraction exercée par la bobine 20 augmente évidemment.
En conséquen- ce, en établissant convenablement la bobine 20, on peut obtenir tout effet de compoundage désiré sur le régulateur. la bobine 20, au lieu d'être influencés par la tension de l'excitatrice, peut être connectée de toute manière convena- ble pour que son excitation varie avec le débit de l'alternateur 3.-
Le fonctionnement de ce système est facile à comprendre, sans explications supplémentaires détaillées.
Grâce aux ressorts flexibles 15 & 16 et au relais de contrôle 10, le contact 7 vibre à une fréquence convenable pour empêcher les mouvements pendulaires, et la durée pendant laquelle sont engagés les* contacta 7 et 8, au cours de chaque vibration du contact 7, dépend de 1' excitation des bobines 4 & 20.-
Puisque l'élément de contrôle principal et les relais de contrô- le, ne sont pas retardés par des dash-pots, ou d'autres dispositifs à retard analogues, diminuant leur vitesse de réaction, et sont au contraire mobiles li- brement, le régulateur est influencé très rapidement par des variations brus- ques de tension.
En outre, puisque tousles relais de contrôleront alimentés PAR la source à courant alternatif dont la tension est maintenue constante, la portée de fonctionnement du régulateur n'est pas limitée par la portée de ten- sion sur laquelle les relais peuvent fonctionner de manière satisfaisante, ain- si que c'est le cas lorsque les relais de contrôle sont excités par l'excita- trice dont la tension varie entrede grandes limites,-
Dans la variante représentée figure 2, la vibration rapide du contact 7,en vue d'empêcher les mouvements pendulaires, est obtenue du fait que le relais 13, lorsqu'il ouvre ses contacts, insère une résistance 21 en série avec la résistance 12.
Dans cette variante, l'enroulement compensateur @
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20 est excité par le courant d'excitation de l'alternateur, qui est une autre caractéristiques variant avec la charge de l'alternateur.-
Dans la variante de la figure 3, la vibration rapide du contact 7 est effectuée par un troisième enroulement 22 autour du noyau 5, dont l'action s'ajoute à celle de l'enroulement 4. Le circuit de cet enroulement 22 excita par l'alternateur 3, est interrompu quand les contacts du relais 13 sont ou- verts.-
Dans la variante de la figure 4, la vibration rapide du contact 7 est obtenue par un.troisième enroulement 23 autour du noyau, et agissant dif- férentiellement par rapport à l'enroulement 4.
Dans cette variante, le relais 13 est agencé pour fermer ses contacts et pour relier l'enroulement 23 aux bornes de l'alternateur, quand les contacts de régulateur 7 et 8 sont fermés.- la fonctionnement des variantes représentées figures 2 à 4 est si simple qu'il ne nécessite pas d'explications supplémentaires*
Il est bien entendu que les dispositions et les applications qui ont été indiquées ci-dessus, à titre d'exemple, ne sont nullement limitatives, et qu'on peut s'en écarter sans pour cela sortir du cadre de l'invention.