<Desc/Clms Page number 1>
"REGULATEUR RAPIDE VIBRANT A INTENSITE OU A TENSION CONSTANTE POUR GENERATRICES ELECTRIQUES",
Pour le réglage à intensité ou à tension constante des @ génératrices destinées à l'éclairage des trains on a recours aussibien à des régulateurs vibrants qu'à des régulateurs à pression de charbon. Ces systèmes de régulateurs présentent tous deux de grands inconvénients qui limitent à un domaine assez restreint leur champ d'utilisation, malgré leur grande simplicité mécanique.
Dans le régulateur vibrant, le défaut réside en ce que les contacts vibrants sont très rapidement détériorés par suite de la fatigue considérable à laquelle ils sont soumis. Ceci pro vient dec e que, lors de l'ouverture des contacts, il existe
<Desc/Clms Page number 2>
entre -eux une trop grande différence de tension. Cette diffé- rence de tension est la conséquence inévitable de la résistan- ce invariable qui shunte les contacts du vibreur.
Il en résulte -par suite, à chaque ouverture, la formation d'un arc dont l'intensité dépend de l'intensité du courant d'- excitation et de la chute de tension. Grâce à ]' emploi de ré- sistances graduées, on peut en vérité atténuer la formation d'étincelles aux contacts, mais pour des courants d'excitation intense, ces étincelles demeurent toujours trop fortes de sor- te que même avec,, cette précaution les contacts du vibreur n'ont qu'une durée des plus éphémères.
Dans le cas du régulateur à pression de charbon, le gros inconvénient est que la résistance ohmique de la colonne de charbon ne demeure pas constante Mais subit, au contraire, avec le temps, des modifications très notables suivant la s truc ture du charbon. Ceci gêne considérablement la réalisation d'un réglage fin, de sorte que le régulateur à plaques de char bon ne peut servir que là où l'on n'exige pas un réglage pré- cis.
L'objet de l'invention est un régulateur rapide dans le- quel les avantages de la simplicité mécanique du régulateur vibrant et du régulateur à pression de charbon sont pleinement utilisés, tout en évitant les inconvénients de ces derniers régulateurs au point de vue électrique. Conformément à l'inven tion, on shunte les contacts vibrants d'un régulateur au moyen d'une résistance non inductive réglable, susceptible d'être ajustée entre zéro et une valeur maximum. Comme résistance ré- glable il y a avantage à employer un régulateur à pression de charbon dont l'action combinée avec celle du contact vibrant permet d'obtenir un réglage fin en fonction directe de l'exi- tation de la génératrice.
Au dessin, les Fig. 1 et 2 représentent schématiquement
<Desc/Clms Page number 3>
l'agencement d'un régulateur simple et d'un régulateur double en conformité avec l' invention.
Les Fig. 3 et 4 représentent, à titre d'exemple, d'exé- cution, la réalisation de ce dernier vue en élévation et en plan.
La Fig. 5 représente une autre forme d'exécution.
Dans la Fig. 1, a désigne l'induit de la dynamo d'éclat- .rage d'un train et b son enroulement d'excitation. Le régula- teur est constitué par les contacts vibrants (trembleurs) c et le régulateur à pression de charbon d, monté en parallèle avec les dits contacts. Le contact proprement ditddu vibreur c et l'organe exerçant la pression nécessaire sur les plaques, empilées en colonne, du régulateur à pression de charbon, sont montés sur un même levier g qui- a son point d'appui en ±. et qui est étudié pour servir d'armature à un électro-aimant g.
L'électro-aimant g est excité en fonction de l'intensité ou de la tension de la dynamo@ a; on supposera par exemple qu'il se trouve branché aux bornes de l'excitation b. Un ressort h., auquel on donne une certaine tension initiale, règle la pres sion des plaques de charbon du régulateur et détermine par suite, la valeur de la résistance de celui-ci, e ressort h a en outre pour but de maintenir normalement fermés les con- tacts vibrants, La tension du ressort h est réglée de telle manière que, le régulateur étant au repos et les contacts vi- brants étant fermés, la pression sur la plaque de charbon soit maximum et, par suite, la résistance du régulateur à pression de charbon soit minimum,
chest-à-dire égale à zéro.
Après l'ouverture des contacts c, la pression sur la plaque de charbon diminue, par suite de l'extension du ressort ; en résulte que la résistance de la pile de charbon augmente à mesure que les contacts s'éloignent l'un de l'autre, et cela
<Desc/Clms Page number 4>
jusqu'.à une valeur maximum.
Le mode de fonctionnement du ré- gulateur est le suivant :
Dans la position de démarrage du véhicule équipé avec la dynamo d'éclairage de trains, le champ delà dynamo étant court circuité, le courant passe de l'enroulement d'excitation b par le point d'articulation ±. du levier e, puis par ce levier lui-même et à travers les contacts vibrants c; alors fermés, et parallèlement à travers le régulateur à pression de char- bon d. jusqu'à l'induit a. de la dynamo, lorsque la tension de la dynamo augmente, l'électro-aimant g réagit: il attire son armature et écarte le contact vibrant proprement dit c de son contact de repos fixe.
Au moment de l'ouverture des contacts, la pression maximum du ressort h reste encore appliquée sur les plaques du régulateur à pression de charbon, de sorte que la résistance de celui-ci reste nulle. De cette manière la différence de tension entre les contacts vibrants est maintenue à une valeur faible et l'on empêche la production d'étincelles de rupture nuisibles à la conservation des contacts. Un arti- fice contribuant à diminuer encore la production d'étincelles constate à fractionner les contacts en plusieurs contacts élé- mentaires donnant une rupture multiple. Lorsque, la tension s'élevant, l'intervalle entre les contacts vibrants augmente, l'effort exercé par le ressort h. diminue et avec lui là pres- sion sur les plaques de charbon du régulateur, la résistance de celui-ci augmente alors dans une mesure correspondante.
Lorsque la tension de la dynamo s'abaisse, les contacts vi- brants se rapprochent l'un de l'autre, la résistance du ré- gulateur à pression de charbon diminue et atteint sa valeur zéro lorsque les contacts vibrants se referment l'un sur J'au- tre.
La Fig. 2 représente schématiquement la réunion en un seul appareil de deux régulateurs suivant la Fig. 1. L'arma- ture e a la forme d'un levier à deux bras et elle est équili-
<Desc/Clms Page number 5>
brée de telle manière que, en vue d'éviter les frottements, elle peut être montée entre pointes. L'électro-aimant g est établi en forme d'U de manière que ses pôles se trouvent de part et d'autre de l'armature de deux bras e. Les deux régula- teurs sont montés symétriquement par'rapport à l'axe de l'ar- mature e et leurs contacts vibrants sont montés en parallèle, de sorte que le courant amené au régulateur se répartit entre les deux groupes de contacts. Toutefois, les contacts vibrants des deux régulateurs peuvent aussi être montés en série.
Cette construction en double d'un régulateur avec les contacts com- mandés synchroniquement présente l'avantage particulier que si l'une des moitiés du régulateur vient à être détériorée, la seconde moitié demeure toujours en état de.marche.
Les Fig. 3 et 4 montrent à titre d'xemple, en éléva- tion et en plan, comment un régulateur double de ce genre peut être pratiquement réalisé. Les même pièces sont désignées par des lettrs-e analogues à celles de la Fig. 1. Le mode de fonctionnement est le même que précédemment décrit.
Conformément à l'invention, le ressort h réglant la pression de serrage du régulateur à plaques de charbon se loge avantageusement dans l'intérieur même de ce régulateur.
A cet effet, les plaques de charbon empilées en colonne sont percées d'un trou, et le ressort à boudin h est monté dans le passage ainsi constitué. L'une des extrémités du ressort est fixée de façon réglable sur l'enveloppe i du régulateur, son autre extrémité venant attaquer l'organe de pression qui ap- puie sur les plaques de charbon. Le passage formé par les trous des plaques sert en même temps de conduite d'air pour la ven- tilation du régulateur. Au lieu de transmettre la'pression de serrage destinée aux plaques de charbon du régulateur direc- tement par l'armature comme dans les Fig. 1 et 2, on peut aus- si la transmettre indirectement par l'intermédiaire d'une biel le ou d'un ressort de transmission, ou encore au moyen d'une
<Desc/Clms Page number 6>
timonerie avec démultiplication comme dans la Fig. 4.
Dans 3 'exemple d'exécution représente, la pression :le serrage des plaques p des régulateurs à pression de charbon d et d1 se rè- gle au moyen de ressorts h fixés à des leviers m, m1respecti- vement" articulés sur des deux régulateurs et rat- tachés par des ressorts à boudin n, n1 avec l'une ou l'aubre des extrémités de l'armature e à deux bras.
On peut mettre à profit le poids propre des plaques pour renforcer l'élévation de la résistance clinique du régu- lateur due à la diminution de la pression de serrage exercée sur elles, en montant les régulateurs de telle manière que l'extrémité ouverte de leur enveloppe soit dirigée vertica- lement vers le bas.
Dans les exemples d'exécution représentés, le contact- vibrant et le régulateur à plaques de charbon sont com- mandés en commun par l'armature d'un électro-aimant; il est possible sans autre difficulté et sans sortir du cadre da l'in vention, de les commander séparément par des moyens électro- magnétiques .
Dans les exemples d'exécution décrits jusqu'ici, le régulateur vibrant est en liaison mécanique rigide avec le ré- gulateur à plaques de charbon, de sorte qu'ils sont tous deux commandés synchroniquement en fonction de l'intensité du cou- rant d'excitation de la génératrice. Mais on peut aussi, en renonçant à l'accouplement mécanique des deux régulateurs, prévoir une commande électromagnétique indépendante du régula- teur à plaques de charbon en fonction du courant d'excitation (de la génératrice) passant par les contacts vibrants, et ré- duire ainsi la fatigue des contacts métalliques du régulateur vibrant, comme il est indiqué dans la Fig. 5. est la généra- trice et b son enroulement d' excitation.
Le régulateur muni d'une-bobine de trembleur est désigné par r, et les contacts vibrants montés dans le circuit d'excitation, par c. En paral- lèle avec les contacts vibrants estmonté le régulateur à
<Desc/Clms Page number 7>
plaques de charbon d, dont la résistance ohmiquë est -réglée par la pression de l'armature ± influencée par l'électro-aimant s.
Si donc la totalité du courant d'excitation passait par les contacts vibrants, il s'ensuivrait une forte excita- tion de l'écectro-aimant s et l'armature ±. exercerait une for- te pression sur la colonne de charbon du régulateur à plaques, dont la résistance serait, par suite, diminuée, la tension aux bornes de la génératrice prendrait, par suite, une valeur plus forte. Mais le régulateur vibrant met immédiatement en jeu par ses étincelles de rupture une résitance considérable, d'où s'ensuit une diminution correspondante de la force d'at- traction de l'électro-aimant; la pression de l'armature ±. sur la colonne de charbon diminue donc et, par suite, la résistan- ce du régulateur à plaques de charbon augmente.
Ce jeu se ré- pète automatiquement en fonction du courant d'excitation pas- sant par les contacts vibrants, de sorte que la fatigue de ceux ci se trouve réduite par le régulateur à plaques de charbon monté en parallèle avec lui.