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Dispositif d'auto-réglage à régulateurs de courant et de tension pour dynamos à vitesse variable d'installations électriques de véhicules.
Les dynamos à courant contenu à vitesse variable des installations électriques de véhicules comportent généralement un régulateur de tension. Afin que la dynamo ne subisse pas de surcharge en produisant des puissances trop élevées, on a prévu un régulateur de courant qui limite le courant de la dynamo à une valeur déterminée. Dans une forme d'exécution connue, le régulateur de courant est influencé non seulement par le courant débité mais encore par la tension produite par la dynamo.
Suivant l'invention, on choisit le rapport des flux de la bobine de courant et de la bobine de tension de manière que dans les limites de fonctionnement du régulateur de courant
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le réglage soit opéré pour un échauffement maximum sensiblement constant de la dynamo d'éclairage. On peut accorder entre elles les deux bobines de manière qu'avec un accroissement du courant débité, à partir d'une intensité de courant déterminée, la puissance produite par la dynamo soit reste pratiquement constante, soit diminue légèrement, soit encore augmente légèrement dans certains cas, en suivant toujours de près la limite imposée chaque fois par l'échauffement, mais sans dépasser cette limite. Par suite toute surcharge de la dynamo est exclue et néanmoins la dynamo a un bon rendement même pour une forte intensité du courant débité.
Les dessins annexés représentent trois exemples d'exécution de l'invention. Dans les dessins :
Fig. 1 montre une installation où les régulateurs de courant et de tension et l'interrupteur automatique de charge des accumulateurs sont montés chacun séparément,
Fig. 2 montre une installation où le régulateur de courant et l'interrupteur automatique sont combinés,
Fig. 3 montre une installation où les régulateurs de courant et de tension ainsi que l'interrupteur automatique sont combinés, et
Fig. 4 est une vue de dessus du régulateur-interrupteur représenté sur la Fig. 3.
L'installation représentée sur la Fig. 1 comprend une dynamo d'éclairage à courant continu 1 à enroulement d'excitation 2 et une batterie d'accumulateurs 3 avec laquelle sont raccordés en parallèle un certain nombre de consommateurs de courant 4.5 est un régulateur de tension électromagnétique comportant un enroulement de tension 6, une armature 7 et un contact 8 sur lequel est branchée en parallèle une résistance 9.10 est-un régulateur de courant électromagnétique comportant un enroulement de courant 11, un enroulement de
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tension 12, une armature 13 et un contact 14 sur lequel est branchée en parallèle une résistance 15.16 est un interrupteur électromagnétique comportant un enroulement de courant 17, un enroulement de tension 18, une armature 19 et un contact 20.
Les flux des enroulements Il et 12 d'une part et des enroulements 17 et 18 d'autre part sont de même sens, de sorte que les enroulements de courant et les enroulements de tension 6 s'entr'aident chaque fois. Dans la position de repos représentée les contacts 8 et 14 sont fermés et le contact 20 est ouvert. Les circuits suivants sont fermés: Masse, induit de la dynamo d'éclairage 1, armature 7, contact 8, armature 13, contact 14, enroulement d'excitation 2, masse. - Masse, induit de la dynamo d'éclairage 1, enroulement de tension, masse. Masse, induit de la dynamo d'éclairage 1, enroulement de tension 12, masse. - Masse, induit de la dynamo d'éclairage 1, enroulements de courant 11 et 17, enroulement de tension 18, masse.
L'interrupteur automatique 16 pourrait fermer son contact 20 par exemple pour une tension de 12 Volts à la dynamo d'éclairage. Le régulateur de tension pourrait entrer en action par exemple à 14,5 volts et il règle la tension de la dynamo d'éclairage de la manière voulue. Le régulateur de courant 10 pourrait entrer en action par exemple quand une charge maximum de 725 watts est dépassée, de sorte qu'un courant de 50 ampères peut être débité sous 14,5 volts. Ses deux enroulements 11 et 12 peuvent être accordés entre eux de manière que le régulateur de courant maintienne à la valeur voulue la puissance produite. Le régulateur de courant et le régulateur de tension fonctionnent à la façon des régulateurs à trembleur connus.
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Du fait que le régulateur de courant comporte encore outre son enroulement de courant un enroulement de tension, il opère le réglage non seulement en fonction du courant débité mais encore en fonction de la tension. On peut alors choisir le réglage de manière que le produit courant-tension reste sensiblement constant dans les limites des conditions de service existantes. Toutefois il ne faut pas nécessairement opérer le réglage pour une puissance constante. Plutôt, on accorde entre eux les deux enroulements 11 et 12 de manière que lorsque la charge augmente la puissance de la dynamo d'éclairage reste aussi près que possible de la limite imposée chaque fois par l'échauffement de la dynamo d'éclairage.
Les régulateurs de courant et de tension ainsi que l'interrupteur automatique ne sont représentés que schématiquement; leur construction peut être quelconque en soi-même. Par exemple, ils peuvent être pourvus d'une bobine à trembleur, de la manière connue. On peut employer, par exemple, des régulateurs qui intercalent en série avec l'enroulement d'excitation non pas chacun une seule résistance mais plusieurs résistances l'une après l'autre. En outre, au lieu d'être opéré par la mise en série de résistances, le réglage peut être produit par intercalation de contre-enroulements d'excitation ou par une mise hors-circuit partielle ou complète de l'enroulement d'excitation.
Sur la Fig. 2 les chiffres 1 à 9 désignent les mêmes éléments que sur la Fig. 1. Le régulateur de tension 5 est inchangé. Par contre, le régulateur de courant et l'interrupteur automatique sont réunis sur une carcasse magnétique commune 21 dont le noyau porte un enroulement de courant 22 et un enroulement de tension 23. La moitié gauche du régulateur-interrupteur fait partie du régulateur de courant et la moitié droite
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fait partie de l'interrupteur automatique.
Le régulateur de courant comporte une armature 24 et un contact 25 sur lequel est branchée en parallèle une ré- sistance 26. L'interrupteur automatique comporte une armature 27 et un contact 28. Dans la position de repos représentée le contact 25 est fermé et le contact 28 est ouvert. Les circuits suivants sont alors ouverts: Masse, induit de la dynamo d'é- clairage 1, enroulement de courant 22, carcasse magnétique 21, contact 25, armature 24, armature 7, contact 8, enroulement d'excitation 2, masse. - Nasse, induit de la dynamo d'éclaira- ge 1, enroulement de tension 23, masse. - Masse, induit de la dynamo d'éclairage 1, enroulement de courant 22,carcasse ma- gnétique 21, enroulement de tension 6, masse.
Le dernier cir- cuit pourrait aussi être modifié de la manière suivante: Masse, induit de la dynamo d'éclairage 1, enroulement de tenson 6, masse.
Le fonctionnement des régulateurs de courant et de tension ainsi que de l'interrupteur automatique est le même que dans le premier exemple. Il n'y a aucune difficulté à choisir l'enroulement de courant 22 et l'enroulement de ten- sion 23 de manière que l'interrupteur automatique ferme ou ouvre à temps la connexion entre la dynamo d'éclairage et la batterie d'accumulateurs et que le régulateur de courant règle en charge, de la manière voulue, la puissance de la dynamo.
Grâce à la combinaison du régulateur de courant et de l'interrupteur automatique on supprime divers éléments, de sorte que non 'Seulement on simplifie la fabrication, mais encore on réalise un gain de place et de poids.
Ce gain devient encore plus grand si on combine en- tre eux les régulateurs de courant et de tension et linterup- teur automatique, comme le montre la forme d'exécution repré- @
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sentée sur les Figs. 3 et 4. La disposition des trois armatures est visible sur la Fig. 4. 29 est l'armature du régulateur de tension,30 est l'armature du régulateur de courant et 31 est l'armature de l'interrupteur automatique. L'armature 29 est adaptée sur un bras de la carcasse magnétique 32 et les deux armatures 30 et 31 sont disposées côte-àcôte sur l'autre bras. Pour la clarté du dessin on a représenté sur la Fig. 3 le régulateur de courant en-dessous de l'interrupteur automatique. 33 est l'enroulement de courant commun et 34 est l'enroulement de tension commun.
Sur le bras de la carcasse magnétique auquel est fixée l'armature 29 du régulateur de tension est adapté un enroulement de courant 35 monté en série avec l'enroulement de courant 33. L'enroulement supplémentaire 35 modifie l'action de l'enroulement de courant 33 vis.-à-vis du régulateur de tension. Selon les besoins, on peut choisir l'enroulement 35 de manière que la tension réglée par le régulateur de tension diminue, augmente ou reste égale à elle-même avec un accroissement de courant. Dans certains cas on peut aussi omettre l'enroulement 35.
Les contacts 36 et 37 du régulateur de tension et du régulateur de courant sont montés en série, et une résistance 38 est branchée en parallèle avec eux. 39 est le contact de l'interrupteur automatique.
Dans la position de repos représentée les circuits suivants sont fermés: Masse, induit de la dynamo d'éclairage 1, enroulements de courant 35 et 33, carcasse magnétique 32, contact 36, armature 29, armature 30, contact 37, enroulement d'excitation 2, masse. - Masse, induit de la dynamo d'éclairage 1, enroulement de courant 35, enroulement de tension 34, masse.
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Le fonctionnement de l'interrupteur automatique est le même que dans le premier exemple, et les régulateurs de courant et de tension fonctionnent eux aussi sensiblement comme dans cet exemple. La seule différence est que le régulateur de courant et le régulateur de tension ne comportent pas chacun une résistance, mais qu'une résistance commune 38 leur est conjuguée. Cette résistance est mise en circuit par l'enroulement d'excitation 2 chaque fois qu'un des deux régulateurs ouvre son contact. Toutefois on peut aussi monter en parallèle avec chaque contact une résistance distincte, comme dans les deux exemples d'exécution représentés sur les Figs. 1 et 2. Inversement, dans les deux exemples d'exécution précédente, on peut n'employer qu'une seule résistance qui est montée en parallèle avec les deux contacts de régulateur disposés en série.
REVENDICATIONS ---------------------------
1) Dispositif d'auto-réglage à régulateurs de courant et de tension pour dynamos à courant continu à vitesse variable d'installations électriques de véhicules, dont le régulateur de courant est influencé non seulement par le courant débité mais encore par la.tension produite par la dynamo, ce dispositif d'auto-réglage étant caractérisé en ce que le rapport des flux de la bobine de courant et de la bobine de tension est choisi de manière que dans les limites de fonctionnement du régulateur de courant le réglage soit opéré pour un échauffement maximum sensiblement constant de la dynamo d'éclairage.
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Self-adjusting device with current and voltage regulators for variable speed dynamos in vehicle electrical installations.
Variable-speed contained current dynamos in vehicle electrical installations generally include a voltage regulator. So that the dynamo does not undergo an overload by producing too high powers, a current regulator has been provided which limits the current of the dynamo to a determined value. In a known embodiment, the current regulator is influenced not only by the current delivered but also by the voltage produced by the dynamo.
According to the invention, the ratio of the fluxes of the current coil and of the voltage coil is chosen so that within the operating limits of the current regulator
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the adjustment is made for a substantially constant maximum heating of the lighting dynamo. The two coils can be tuned together in such a way that with an increase in the current delivered, from a determined current intensity, the power produced by the dynamo either remains practically constant, or decreases slightly, or even increases slightly in certain cases. case, always closely following the limit imposed each time by the warm-up, but without exceeding this limit. Consequently any overload of the dynamo is excluded and nevertheless the dynamo has a good efficiency even for a high intensity of the current delivered.
The accompanying drawings represent three examples of execution of the invention. In the drawings:
Fig. 1 shows an installation where the current and voltage regulators and the automatic accumulator charge switch are each mounted separately,
Fig. 2 shows an installation where the current regulator and the automatic switch are combined,
Fig. 3 shows an installation where the current and voltage regulators as well as the automatic switch are combined, and
Fig. 4 is a top view of the regulator-switch shown in FIG. 3.
The installation shown in FIG. 1 consists of a DC lighting dynamo 1 with excitation winding 2 and a storage battery 3 with which a number of current consumers are connected in parallel 4.5 is an electromagnetic voltage regulator with a voltage winding 6 , an armature 7 and a contact 8 on which is connected in parallel a resistor 9.10 is an electromagnetic current regulator comprising a current winding 11, a winding of
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voltage 12, an armature 13 and a contact 14 to which a resistor 15 is connected in parallel. 16 is an electromagnetic switch comprising a current winding 17, a voltage winding 18, an armature 19 and a contact 20.
The flows of the windings II and 12 on the one hand and of the windings 17 and 18 on the other hand are in the same direction, so that the current windings and the voltage windings 6 help each other each time. In the rest position shown, contacts 8 and 14 are closed and contact 20 is open. The following circuits are closed: Ground, armature of lighting dynamo 1, armature 7, contact 8, armature 13, contact 14, excitation winding 2, earth. - Ground, armature of lighting dynamo 1, voltage winding, ground. Ground, armature of lighting dynamo 1, voltage winding 12, ground. - Ground, armature of lighting dynamo 1, current windings 11 and 17, voltage winding 18, ground.
The automatic switch 16 could close its contact 20, for example for a voltage of 12 volts at the lighting dynamo. The voltage regulator could come into action, for example at 14.5 volts and it regulates the voltage of the lighting dynamo as desired. The current regulator 10 could come into action, for example, when a maximum load of 725 watts is exceeded, so that a current of 50 amps can be drawn at 14.5 volts. Its two windings 11 and 12 can be tuned together so that the current regulator maintains the power produced at the desired value. The current regulator and the voltage regulator operate in the manner of known shaker regulators.
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Due to the fact that the current regulator also comprises, in addition to its current winding, a voltage winding, it operates the adjustment not only as a function of the current delivered but also as a function of the voltage. The setting can then be chosen so that the current-voltage product remains substantially constant within the limits of the existing operating conditions. However, it is not necessary to make the adjustment for a constant power. Rather, the two windings 11 and 12 are tuned together so that when the load increases the power of the lighting dynamo remains as close as possible to the limit imposed each time by the heating of the lighting dynamo.
The current and voltage regulators as well as the automatic switch are only shown schematically; their construction can be any in itself. For example, they can be provided with a shaker coil, in the known manner. It is possible, for example, to employ regulators which intercalate in series with the excitation winding, not each one a single resistance but several resistors one after the other. In addition, instead of being operated by placing resistors in series, the adjustment can be produced by intercalating excitation counter-windings or by partially or completely switching off the excitation winding.
In Fig. 2 the numbers 1 to 9 denote the same elements as in FIG. 1. The voltage regulator 5 is unchanged. On the other hand, the current regulator and the automatic switch are united on a common magnetic casing 21 whose core carries a current winding 22 and a voltage winding 23. The left half of the regulator-switch is part of the current regulator and the right half
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is part of the automatic switch.
The current regulator comprises an armature 24 and a contact 25 to which a resistor 26 is connected in parallel. The automatic switch comprises an armature 27 and a contact 28. In the rest position shown the contact 25 is closed and the contact 28 is open. The following circuits are then open: Ground, armature of the lighting dynamo 1, current winding 22, magnetic casing 21, contact 25, armature 24, armature 7, contact 8, excitation winding 2, earth. - Snare, armature of the lighting dynamo 1, voltage winding 23, ground. - Ground, armature of lighting dynamo 1, current winding 22, magnetic frame 21, voltage winding 6, ground.
The last circuit could also be modified as follows: Ground, armature of the lighting dynamo 1, tension winding 6, ground.
The operation of the current and voltage regulators as well as of the automatic switch is the same as in the first example. There is no difficulty in choosing the current winding 22 and the voltage winding 23 so that the automatic switch closes or opens in time the connection between the lighting dynamo and the accumulator battery. and that the current regulator adjusts the dynamo power as required.
By virtue of the combination of the current regulator and the automatic switch, various elements are omitted, so that not only the manufacture is simplified, but also a saving in space and weight is achieved.
This gain becomes even greater if we combine the current and voltage regulators and the automatic switch, as shown in the embodiment shown.
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felt in Figs. 3 and 4. The arrangement of the three reinforcements is visible in FIG. 4. 29 is the armature of the voltage regulator, 30 is the armature of the current regulator, and 31 is the armature of the automatic switch. The frame 29 is fitted on an arm of the magnetic frame 32 and the two frames 30 and 31 are placed side by side on the other arm. For clarity of the drawing, it has been shown in FIG. 3 the current regulator below the automatic switch. 33 is the common current winding and 34 is the common voltage winding.
On the arm of the magnetic frame to which the armature 29 of the voltage regulator is attached is fitted a current winding 35 mounted in series with the current winding 33. The additional winding 35 modifies the action of the winding. current 33 vis-à-vis the voltage regulator. As required, the winding 35 can be selected so that the voltage set by the voltage regulator decreases, increases or remains equal to itself with increasing current. In some cases it is also possible to omit the winding 35.
The contacts 36 and 37 of the voltage regulator and the current regulator are connected in series, and a resistor 38 is connected in parallel with them. 39 is the contact of the automatic switch.
In the rest position shown the following circuits are closed: Ground, armature of the lighting dynamo 1, current windings 35 and 33, magnetic casing 32, contact 36, armature 29, armature 30, contact 37, excitation winding 2, mass. - Ground, armature of the lighting dynamo 1, current winding 35, voltage winding 34, ground.
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The operation of the automatic switch is the same as in the first example, and the current and voltage regulators also operate substantially as in this example. The only difference is that the current regulator and the voltage regulator do not each have a resistor, but have a common resistor 38 associated with them. This resistor is switched on by the excitation winding 2 each time one of the two regulators opens its contact. However, it is also possible to mount a separate resistor in parallel with each contact, as in the two exemplary embodiments shown in FIGS. 1 and 2. Conversely, in the two previous examples of execution, it is possible to use only one resistor which is connected in parallel with the two regulator contacts arranged in series.
CLAIMS ---------------------------
1) Self-adjusting device with current and voltage regulators for variable-speed direct-current dynamos of vehicle electrical installations, the current regulator of which is influenced not only by the current delivered but also by the voltage produced by the dynamo, this self-adjusting device being characterized in that the ratio of the fluxes of the current coil and of the voltage coil is chosen so that, within the operating limits of the current regulator, the adjustment is made to a substantially constant maximum heating of the lighting dynamo.
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