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Dispositif régulateur de tension pour generateurs de courant commandes à des nombres de tours variables, notamment sur des véhicules.
La présente invention concerne un dispositif régulateur de tension pour générateurs de courant commandés à des nombres de tours variables, notamment dans les installations sur véhicules comprenant un régulateur électromagnétique dépendant de la tension du générateur de courant et actionnant des contacts disposés dans le circuit d'excitation du générateur de courant, en parallèle avec une résistance. Les régulateurs électromagnétiques de ce genre, connus sous le nom de régulateurs trembleurs ou vibrateurs, maintien- nent la tension du générateur de courant à une valeur déterminée en provoquant, dès que cette valeur est atteinte, périodiquement la mise en circuit et en court-circuit de la résistance montée en parallèle avec eux et en série avec l'enroulement d'excitation.
Les régulateurs de ce genre travaillent avec une grande précision. Mais., à cause des phénomènes se produisant dans la commutation des contacts se trouvant sous tension, respectivement parcourus par un courant, (migration de matière, 'usure par arcs vol talques), leur domaine d'application est limité à de basse.s tensions et de faibles courants, bien déterminés.
Pour étendre leur domaine d'application, c'est-à-dire pour rendre ces régulateurs, à fonctionnement trèssûr et à toute épreuve , applicables aussi aux tensions relativement élevées, respectivement au contrôle des courants d'excitation relativement forts, ou à dé- bits relativement grands, on dispose dans le circuit d'excitation du générateur de courant suivant la présente invention des moyens in- fluençant le courant d'excitation, conjugués avec un autre régula.- teur électromagnétique (régulateur auxiliaire) qui dépend de la tension auxcontacts du régulateur (régulateur principal) dépendant à son tour de la tension du générateur de courant.
,Par ce moyen on peut considérablement augmenter la grandeur admissible de la puissance d'excitation et de la tension d'excita- tion, pour les régulateurs de l'espèce susmentionnée. Le régulateur principal et le régulateur auxiliaire sont, pour ainsi dire, couplés en cascade. La tension d'excitation à régler ou à contrôler est di- visée et répartie sur les deux régulateurs, de sorte qu'elle peut être accrue comme telle, puisque chaque régulateur peut régler ou contrôler la tension complète admissible pour lui.
D'autre part on peut aussi- diviser et répartir les débits des courants à commuter par les contacts des régulateurs. Au démar-
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rage, respectivement auxpetits nombres de tours, le débit du cou- rant d'excitation du générateur de courant est important et il di- minue avec l'accroissement du nombre de tours. Lorsqu'une seule paire de contacts doit contrôler le courant d'excitation sur toute la zone de réglage, le matériau des contacts doit convenir aussi bien pour la commutation de faibles courants que pour la. commuta- tion de courants relativement forts. Or, les matériaux pour contacts ne répondent à cette condition que dans une mesure limitée. Certains matériaux conviennent plutôt mieux à la. commutation de courants re- lativement forts, d'autres à la commutation de courant faibles.
Grâce au couplage en cascade des régulateurs suivant l'invention , l'un des régulateurs peut travailler dans la gamme des nombres de tours à forts courants d'excitation; et l'autre dans la, gamme des faibles courants, et ces régulateurs peuvent être munis de contacts appropriés.
Le dessin annexé représente un exemple d'exécution de l'ob- jet de l'invention. La figure montre un générateur de courant dans une cinstallation électrique pour véhicules à moteur.
Le générateur de courant 1 commandé, par exemple, par le moteur du véhicule, possède un enroulement de champ en dérivation 2.
L'enroulement 2, qui, de même que le générateur de coura.nt, est mis, d'une part, à la masse, est connecté, d'autre part, par l'intermé. - diaire de deux résistances 3 et 4, au conducteur d'alimentation 5 du générateur de courant 1. Un régulateur électromagnétique 6 pré- sente sur son noyau 3 un enroulement 8 excité par la tension du gé- nérateur de courant 1. Le noyau 7 peut attirer une armature 9 qui porte un contact 10. En regard de ce dernier est disposé un contact fixe 11. Le conducteur 5 forme un enroulement 12 d'un régulateur 13 dépendant du courant du générateur de courant 1 cet enroulement 12 étant disposé sur le noyau14 de ce régulateur. En regard du noyau 14 est disposée une armature 15 portant un contact 16 en regard au- quel se trouve un contact fixe 17.
Les contacts 1G, 11 du régula- teur de tension 6 etles contacts 16; 17 du régulateur d'intensité 13 sont disposés en série les uns avec les autres et ensemble en parallèle avec la résistance 3, qui est par conséquent en cour- circuit lorxque les contacts 10, 11 et 16, 17 sont fermés.
En parallèle avec la résistance 3, respectivement avec les contacts 10, 11 16; 17 disposés en série, est monté un enroulement 18 d'un régulateur électromagnétique 19, cet enroulement étant disposé sur le noya20 de ce régulateur. Une armature 21, dis- posée en regard du noyau 20, porte un contact 22 coopérant avec un contact fixe 23. Les contacts, 22, 23 sont montés en parallèle avec la résistance 4 qu'ils court-circuitent donc dès qu'ils sont fermés.
Par l'intermédiaire d'un commutateur automatique 24, qui n'est représentéque schématiquement, une batterie 25 ainsi que d'autres dispositifs consommateurs de courant 26 peuvent être rac- cordés au générateur de courant 1.
Le dispositif régulateur de tension fonctionne comme suit:
Lorsque le générateur de courant 1 est actionné et lors- qu'ils atteint, à un nombre de tours déterminée la tension à laquel- le doit se faire la régulation, le régulateur 6 commence, dès que le nombre de tours augmente encore, à exécuter son opération de ré- gulation en provoquant par son noyau 7 l'attraction périodique de l'armature , contre l'action d'un ressort 27 sollicitant l'arma- ture vers sa position de repos, d'où il résulte que les contacts 10,11 sont périodiquement ouverts, de sorte que la résistance 3 @
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est mise, avec la même fréquence, en série avec l'enroulement de champ 2.
Ainsi, la tension aux contacts 10, 11' respectivement à la résistance 3,augmente avec l'accroissement du nombre de tours, puisqu'avec ce dernier augmente la durée d'ouverture des contacts 10, 11. Lorsque cette tension aux contacts 10,11, atteint une cer- taine valeur, c'est le régulateur 19 qui commence à exécuter son opération de régulation, c'est-à-dire que son noyau 20 attire à son tour périodiquement l'armature 21, sollicitée vers sa position de re. pos par un ressort 28 de sorte que les contacts 22,23 sont ouverts avec la même fréquence et la résistance 4 est couplée en série avec l'en- roulement de champ 2. De ce fait la tension du générateur de courant 1 est maintenue à une valeur déterminée restant approximativement constante.
Dans cette régulation le régulateur 6 travaille en quelque sorte comme régulateur principal et le régulateur 19, qui en dépend, commerégulateur auxiliaire. Donc, le régulateur principal 6 produit une régulation soit directe, soit indirecte par l'intermédiaire du régulateur auxiliaire 19. Il continue son activité régulatrice aussi pendant l'activité régulatrice du régulateur auxiliaire, c'est-à-dire que son armature 9 continue à exécuter continuellementle mouvement de tremblement ou vibrant, aussi lorsque le régulateur auxiliaire à réagi, ce dernier provoquant à son tour, puisque son enroulement 18 dépend de la tension aux contacts du régulateur principal 6, le maintien de la tension à ces contacts a une valeur approximativement constante.
Or, les conditions peuvent être choisies de manière que le régulateur principal 6 travaille tout d'abord seulement endéans une gamme déterminée de petits nombres de tours. Dans cette gamme le courant d'excitation, qui diminue avec l'augmentation du nombre de tours, possède ses valeurs maxima. Le matériau des contacts 10, 11 peut donc être choisi à ce point de vue, c'est-à-dire, pour le contrôle ou la régulation de ces courants a débits relativement forts.
A cet effet convient particulièrement l'argent. On obtient aussi des résultats favorables en choisissant l'argent pour l'un des con- tacts, et du tungstène pour l'autre.
Pour que le régulateur principal 6 travaille d'abord seu- lement dans cette gamme despetits nombres de tours, on choisit une résistance 3 relativement faible. Dès que la tension, nécessaire à la réaction du régulateur auxiliaire 19, et pour laquelle est .cal- culé l'enroulement 18, règneaux contacts 10, 11, le régulateur auxiliaire entre en action régulatrice et contrôle la résistance 4, qui sera grande relativement à la résistance 3, afin que la régulation de tension puisse se faire à présent sur toute la gemme des nombres de tours entrant en question. La tension aux contacts22, 23 est alors relativement élevée, alors que le débit .du courant d'excitation que ces contacts doivent contrôler est faible.
A ces conditions répondent d'autres matériaux que ceux qui entrent en question pour le contrôle des courants d'un débit relativement fort à une tension relativement basse. On choisira utilement du tung- stène pour les contacts du régulateur auxiliaire 19.
Lorsqu'à une tension déterminée de mise en circuit le commutateur automatique 24 s'est fermé, la batterie 25 et les dispo- si.tifs consommateurs de courant 26, pour autant qu'ils soient con- nectés, sont alimentés en courant par le générateur de courant 1.
Ce courant en charge parcourt l'enroulement 12 du régulateur d'in- tensité 13. Lorsqu'il a atteint une valeur déterminée, par exemple, l'intensité maximum admissible pour le générateur de courant 1, le @
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régulateur 13 entre en action régulatrice. Il règle alors la ten- sion à des valeurs rapidement décroissantes. A un nombre de tours correspondant, auquel la tension à la résistance 3, respectivement, à présent aux contacts 16, 17, a la valeur nécessaire pour que le régulateur auxiliaire 19 réagisse (les contacts du régulateur 6 sont fermés pendant le fonctionnement du régulateur d'intensité 13), le régulateur auxiliaire 19 seconde le régulateur d'intensité 13.
Au lieu d'un seul régulateur auxiliaire on peut aussi prévoir plusieurs régulateurs auxiliaires de l'espèce, dont cha- cun a ses contacts montés en parallèle avec une résistance et dont l'enroulement dépend de la tension à la résistance, respectivement aux contacts du régulateur auxiliaire précédent correspondant. De cette manière la tension d'excitation peut être subdivisa dans une large mesure, et peut par conséquent être choisie plus grande au total. Cn a ainsi la possibilité de régler ou de contrôler, au moyen de simples régulateurs trembleurs ou vibrateurs, des intensi- tés plus fortes et des tensions plus élevées, malgré que chaque ré- gulateur à contacts distincts, considéré en soi, ne convient que pour des gammes restreintes de tensions et d'intensités.
Le régulateur auxiliaire peut aussi comprendre, outre la paire de contacts montée en parallèle avec la résistance 4, une autre paire de contacts, au moyen de laquelle le régulateur auxi.- liaire provoque périodiquement, d'une manière connue en soi, en- déans une gamme déterminée de nombres de tours relativement 41 evés, un court-circuitage de l'enroulement d'excitation 2 du générateur de courant 1. Il agit dans ce cas comme régulateur à contacts dità double effet.
Au lieu d'un régulateur trembleur ou vibrateur auxiliaire à contacts on peut employer aussi, en qualité de régulateur auxi- liaire,un régulateur dit à compression de charbcn, dans lequel l'action de l'électroaimant modifie la résistance d'une colonne de charbon.
Par la nouvelle disposition suivant la présente Invention le domaine des applications possibles du régulateur trembleur ou vibrateur à contacts se trouve considérablement élargi. Il est possible de l'utiliser à présent aussi pour la régulation de la tension des générateurs de courant de puissance relativement élevées, parce que, grâce à la subdivision et à la répartition de la tension d'excitation sur plusieurs régulateurs couplés en cas- cade, on acquiert la possibilité de contrôler ou de régler des courants d'excitation relativement importants ou d'un débit rolati- vement grand au moyen de ces régulateurs simples et sûrs.
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