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" Dispositif de réglage ". Priorité de la demande de brevet correspondante déposée en Suède le 8 février 1937 N 621 37.
On connaît des méthodes pour le réglage d'une tension, d'un courant, d'une puissance ou dtautre chose, dans lesquelles on représente la quantité à régler par un courant qui est comparé à un courant-étalon dans un circuit bifurqué de manière que la différence entre les deux courants forme le facteur effectuant le réglage. Les courants comparés entre
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eux sont toujours des courants continus, mais certains d'eux sont dérivés de courants alternatifs au moyen de redresseurs-, généralement de ceux du type dit " à sec ".
Or, on a trouve que,si l'on fait traverser un tel redresseur par le courant représentant la quantité à régler, il est possible de commander, avec un seul régulateur et d'une façon très simple, deux ou plusieurs quantités à la fois de manière que chacune d'elles soit empêchée de dépasser une valeur déterminée d'avance.
Ceci dépend du fait que, entre deux ou plusieurs redresseurs reliés en série du côté courant continu, celui détermine toujours le courant qui reçoit le plus fort courant du dehors, par exemple du côté oourant alternatif. Si on représente chacune des quantités à régler par un tel courant à redresser dans une certaine échelle, cette échelle peut toujours être choisie de façon que la valeur représentant une certaine quantité commence à dominer les autres dans le circuit commun à courant continu dès que la quantité à régler atteint une valeur critique. Au-dessous de cette valeur, la quantité en question n'a aucune influenoe sur le réglage, mais dès qu'elle atteint la valeur critique elle détermine seule le réglage.
La présente invention comprend un tel dispositif.
'Un exemple de réalisation de l'invention est représenté, d'une façon schématique,dans la figure 1 du dessin annexé, tandis que la figure 2 représente un détail modifié.
Dans la figure 1, le courant-étalon est obtenu d'un transformateur 1 à travers une inductance 2 saturéepar un courant continu. Il est ensuite rectifié dans un groupe redresseur 3 et égalisé par un condensateur en parallèle 4 et une réactance en série 5 avant d'atteindre les points de bifurcation 6, d'où sort le courant différentiel effectuant le réglage.
A l'autre côté des points de bifurcation 6, deux groupes
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redresseurs sont reliés en série. L'un dteux 7 est monté pour le redressage d'un courant triphasé qui est supposé être dérivé de transformateurs de courant dans le circuit principal à travers des transformateurs intermédiaires à rapport réglable. L'autre groupe redresseur 9 est monté pour le redressement d'un courant monophasé qui dépend de la tension à régler, par exemple la tension courant continu dtun redresseur, par le fait qu'il traverse une inductance 10 saturée par un courant dans l'enroulement 11 proportionnelle à ladite tension.
Cette inductance peut aussi avoir deux autres enroulements à courant continu 12, 13, l'un desquels 12 est traversé par un courant déterminé d'avance,mais réglableprove- nant d'une source de tension constante 14 d'un type connu, cet enroulement 12 agissant dans le même sens que l'enroulement 11. Il sert à déterminer la valeur'basique de la tension.
Le troisième enroulement à courant continu 13 est alimenté, à travers un groupe redresseur 15, par un transformateur de courant dans le circuit principal et sert au oompoundage.
L'inductance saturée à courant continu fonctionne, dimensionnée proprement, de façon à rendre le courant alternatif proportionnel aux ampèretours à courant continu résultants. Abstraction faite de l'enroulement de compoundage 13, le oourant alternatif devient donc proportionnel à la somme des courants dans 11 et 12. Si l'on ajuste le courant dans l'enroulement 12 à zéro, le courant alternatif devient direc- tement proportionnel à la tension à régler, et ce courant doit donc, pour la valeur maximum admise pour la tension, avoir une valeur suffisante pour être prépondérant dans le circuit de réglage.
Pour une certaine valeur du courant dans l'enroulement 12, une valeur inférieure oorrespondante dans ltenroulement 11 est nécessaire pour produire le même oourant alternatif, ce qui veut dire que le dispositif règle à une valeur
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inférieure de la tension à régler. Si le courant dans l'en- roulement 12 est suffisamment augmenté pour seulement admet- tre un courant de la valeur critique à travers l'inductance, cela veut dire que la tension à régler est ajustée à zéro.
Une telle méthode de réglage de la tension est généralement à préférer à celle qui consiste à faire agir simplement la tension sur une résistance réglable, surtout si l'on veut pousser le réglage jusqu'à zéro, ce qui impliquerait que la résistance serait court-circuitée avec la source de courant à régler. Si, dans ce cas, les sources de courant ne suivent l'abaissement de la tension très rapidement, il en résulte un brusque accroissement du courant.
Un montage analogue à celui décrit pour l'ajustage de la tension peut aussi être employé pour l'ajustage du courant au lieu du transformateur intermédiaire à rapport réglable.
L'enroulement oompound 13 doit, s'il est destiné à com- pounder dans le sens positif, c'est-à-dire à augmenter la tension avec le courant, être bobiné de façon que ses ampère- tours contre-agissent ceux de l'enroulement 11. Avec le mon- tage représenté, le compoundage devient constant, compté en volts, quand la tension est ajustée à différentes valeurs.
Si, au contraire, on veut maintenir constant son rapport à la tension totale, on peut monter un enroulement compound sur l'inductance 2. On peut aussi l'effectuer de diverses fa- çons au côté courant alternatif, c'est-à-dire dans un trans- formateur de courant.
Lorsqu'un des courants redressés par les groupes 7, 9 dépasse l'autre, la valeur du premier détermine le courant dans tout le circuit à droite des points 6. La différence en- tre les deux courants influe seulement sur la distribution du courant dans les différentes branches du groupe inférieur.
Au lieu d'être temporairement sans aucun courant, comme dans
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le redressage pur d'un courant alternatif, ces branches sont traversées alternativement par des courants forts et faibles, le courant de surplus du groupe dominant se superposant sur les courants dérivés du courant alternatif inférieur.
Le montage décrit règle à tension constante, tant que le courant se tient au-dessous d'une certaine valeur, et à courant constant pour une tension inférieure, système de réglage souvent désirable pour la commande des moteurs et pour d'autres buts. Il peut être supplémenté par un nombre quelconque de conditions de réglage additionnelles en ajoutant seulement dtautres groupes redresseurs en série avec ceux décrits, les courants de ces groupes ajoutés dépendant des quantités supplémentaires qu'on veut limiter. Comme exemples de ces quantités peuvent être nommés la puissance d'un redresseur ou le courant de charge dtune batterie reliée en parallèle au circuit principal alimenté par le redresseur.
Pour faciliter l'obtention d'un courant continu sans grandes pulsations, il est désirable que le courant alternatif, s'il est monophasé, aie une courbe non sinusoïdale, mais plutôt rectangulaire. Une telle courbe peut être obtenue au moyen des inductances saturés 2 ou 10, si les enroulements à courant alternatif de ces inductances sont reliés en série.
La figure 2 représente une modification d'un détail de la figure 1 pour le cas où la quantité représentant une quantité à régler consiste en un courant continu. Dans ce cas, on peut remplacer, à titre d'exemple, le groupe redresseur 9 de la figure 1 par un simple redresseur 19, aux deux côtés duquel on amène le courant continu qui remplace le courant alternatif déterminé par l'inductance 10 dans la figure 1. Si la tension dans le circuit 20 ntest pas suffisamment haute, on peut ajouter un redresseur pour empêcher que le courant ne s'y renverse.
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"Adjustment device". Priority of the corresponding patent application filed in Sweden on February 8, 1937 N 621 37.
Methods are known for the adjustment of a voltage, a current, a power or something else, in which the quantity to be regulated is represented by a current which is compared to a standard current in a branched circuit in such a way. that the difference between the two currents forms the factor effecting the adjustment. The currents compared between
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they are always direct currents, but some of them are derived from alternating currents by means of rectifiers, generally of those of the so-called "dry" type.
Now, it has been found that, if such a rectifier is passed through the current representing the quantity to be regulated, it is possible to control, with a single regulator and in a very simple way, two or more quantities at the same time. so that each of them is prevented from exceeding a predetermined value.
This depends on whether, between two or more rectifiers connected in series on the direct current side, the one always determines the current which receives the strongest current from the outside, for example on the alternating current side. If we represent each of the quantities to be regulated by such a current to be rectified in a certain scale, this scale can always be chosen so that the value representing a certain quantity begins to dominate the others in the common direct current circuit as soon as the quantity to be set reaches a critical value. Below this value, the quantity in question has no influence on the setting, but as soon as it reaches the critical value it alone determines the setting.
The present invention comprises such a device.
An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in Figure 1 of the accompanying drawing, while Figure 2 shows a modified detail.
In figure 1, the standard current is obtained from a transformer 1 through an inductor 2 saturated by a direct current. It is then rectified in a rectifier group 3 and equalized by a parallel capacitor 4 and a series reactance 5 before reaching the bifurcation points 6, from which the differential current carrying out the adjustment comes out.
On the other side of the 6 junction points, two groups
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rectifiers are connected in series. One dteux 7 is mounted for rectifying a three-phase current which is assumed to be derived from current transformers in the main circuit through adjustable ratio intermediate transformers. The other rectifier group 9 is mounted for rectifying a single-phase current which depends on the voltage to be adjusted, for example the direct current voltage of a rectifier, by the fact that it passes through an inductor 10 saturated by a current in the rectifier. winding 11 proportional to said voltage.
This inductor can also have two other direct current windings 12, 13, one of which 12 is crossed by a predetermined but adjustable current coming from a constant voltage source 14 of a known type, this winding 12 acting in the same direction as winding 11. It is used to determine the basic value of the voltage.
The third direct current winding 13 is supplied, through a rectifier group 15, by a current transformer in the main circuit and serves for oompounding.
The saturated direct current inductor operates, properly sized, to make the alternating current proportional to the resulting direct current amps. Apart from the compounding winding 13, the alternating current therefore becomes proportional to the sum of the currents in 11 and 12. If we adjust the current in the winding 12 to zero, the alternating current becomes directly proportional to the voltage to be adjusted, and this current must therefore, for the maximum value admitted for the voltage, have a sufficient value to be preponderant in the adjustment circuit.
For a certain value of the current in winding 12, a corresponding lower value in winding 11 is necessary to produce the same ac current, which means that the device regulates to a value
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lower of the voltage to be adjusted. If the current in the winding 12 is increased enough to only admit a current of the critical value through the inductor, it means that the voltage to be adjusted is adjusted to zero.
Such a method of adjusting the voltage is generally to be preferred to that which consists in simply making the voltage act on an adjustable resistor, especially if one wants to push the adjustment all the way to zero, which would imply that the resistance would be short- circuited with the current source to be adjusted. If, in this case, the current sources do not follow the drop in voltage very quickly, the result is a sudden increase in current.
An assembly similar to that described for the voltage adjustment can also be used for the current adjustment instead of the intermediate transformer with adjustable ratio.
The oompound winding 13 must, if it is intended to com- pound in the positive direction, that is to say to increase the voltage with the current, be wound in such a way that its ampere-turns counteract those of winding 11. With the arrangement shown, the compounding becomes constant, counted in volts, when the voltage is adjusted to different values.
If, on the contrary, we want to keep its ratio to the total voltage constant, we can mount a compound winding on inductor 2. It can also be done in various ways on the alternating current side, that is, say in a current transformer.
When one of the currents rectified by groups 7, 9 exceeds the other, the value of the first determines the current in the whole circuit to the right of points 6. The difference between the two currents only affects the distribution of the current in the different branches of the lower group.
Instead of being temporarily without any current, as in
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the pure rectification of an alternating current, these branches are crossed alternately by strong and weak currents, the surplus current of the dominant group being superimposed on the currents derived from the lower alternating current.
The arrangement described regulates at constant voltage, as long as the current remains below a certain value, and at constant current for a lower voltage, a control system often desirable for controlling motors and for other purposes. It can be supplemented by any number of additional adjustment conditions by adding only other rectifier groups in series with those described, the currents of these added groups depending on the additional quantities that one wishes to limit. As examples of these quantities may be named the power of a rectifier or the charging current of a battery connected in parallel to the main circuit supplied by the rectifier.
To facilitate obtaining a direct current without large pulsations, it is desirable that the alternating current, if it is single phase, have a non-sinusoidal, but rather rectangular, curve. Such a curve can be obtained by means of saturated inductors 2 or 10, if the alternating current windings of these inductors are connected in series.
Fig. 2 shows a modification of a detail of Fig. 1 for the case where the quantity representing a quantity to be regulated consists of a direct current. In this case, it is possible to replace, by way of example, the rectifier group 9 of FIG. 1 by a simple rectifier 19, to both sides of which the direct current is brought which replaces the alternating current determined by the inductor 10 in the figure 1. If the voltage in circuit 20 is not high enough, a rectifier can be added to prevent the current from flowing through it.