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BELL TELEPHONE MANUFACTURING COMPANY.
4, rue Boudenyna Anvers.
SYSTEMES REGULATEURS.
Cette invention fait l'objet d'une demande de brevet déposée aux Etats-Unis d'Amérique le 30 août 1943 aux noms de MM. Frederic Joseph BOEHLEN et Michel Akim BISKE.
La présente invention concerne des systèmes d'alimentation en courant redressé à régulation automatique , particulièrement prévus dans le but d'alimen- fourni à/ ter un courant redressé stabilisé/un circuit de façon proportionnelle à la con- sommation de celui -ci et ayant une compensation automatique des variations de chute de tension dans le circuit redresseur lorsque la charge augmente et en fonction de celle-ci. D'autres objets de l'invention concernent la correction de l'écart entre les courbes de tension et de magnétisation relatives aux modifi- cations du circuit de compensation et des moyens pour modifier le circuit pour le fonctionnement en tampon avec des batteries ou pour la charge de batterie, ainsi que pour tenir compte du vieillissement des éléments redresseurs.
Les dispositifs de la présente invention présentent des avantages dans le cas de variassions substantielles de la charge et dans le cas de variations intermittentes et périodiques de oelle-ci, comme c'est le cas , par exemple, dans des bureaux automatiques isolés nécessitant une alimentation en courant continu pour un fonctionnement intermittent, dans les installations à bord
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d'avions ou de véhicules divers dans lesquels il se produit des variations substantielles à la fois de l'alimentation en courant alternatif et de la charge et dans lesquelles il est nécessaire de répondre à des conditions sévères.
Bien que particulièrement prévu pour être utilisé en relation avec une batterie , celle-ci aidant pendant les périodes de points de charge, le dispositif peut fonctionner, en outre, en raison de ses caractéristiques de stabilité améliorée, avec des circuits d'utilisation reliés directement au redresseur sans batterie.
Il est prévu, associésavec le système régulateur perfectionné dédrit, une chaîne de relais fonctionnant progressivement et un dispositifde blocage de relais fonctionnant pour des valeurs croissantes de la chute de tension dans le circuit de charge , en premier lieu pour fermer le circuit de la bobine de compensation sur une résistance , 2 ) pour court-circuiter la résistance afin d'accroître la tension et, finalement, pour une chute de tension supérieure pour fermer un circuit d'alarme signalant que la régulation est insuffisante.
A ce dispositif est combiné un circuit de relaissensible aux tensions élevées et remettant successivement en circuit la résistance dans le circuit de la bobine de compensation, ouvrant le circuit dans le cas d'une augmentation ultérieure de tension et actionnantfinalement un circuit d'alarme dans le cas où la tension dépasse les possibilités de régulation. L'invention concerne également un circuit de commande de charge de batterie prévu pour adapter le circuit en vue d'une meilleure adaptation aux conditions de la charge.
Ces caractéristiques et d'autres de l'invention seront mieux comprises en se reportant à la description d'un example de réalisation décrit en relation avec le dessin joint.
Dans l'exemple de réalisation représenté sur le dessin , l'alimentation du circuit du redresseur stabilisé se faitau moyen du transformateur à tension constante CVT relié aux bornes de l'alimentation en courant alternatif 1 et .
Le transformateur tel que représenté a deux enroulements primaires 4, et 5 qui sont connectés en parallèle- pour 220 volts suivant les connexions en traits pleins ou pour 380 volts en série, comme représenté en pointillé. Le transformateur possède trois autres enroulements , l'enroulement en haut à droite s dont le circuit est fermé sur une capacité 7 et qui a pour effet de stabiliser la tension de sortie par son courant induit. Il comprend également l'enroulement
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inférieur de droite 9 qui est le véritable enroulement secondaire, ainsi que l'enroulement inférieur de gauche 10 qui est un enroulement de compensation.
L'objet de ce transformateur est de maintenir la tension de sortie dans des limi- tes extrêmement étroites qui peuvent être de plus ou moins 1% ou moins pour des variations de tension de lignes, de plus ou moins 15%, et des variations de charge allant de 0 à 100%.
L'enroulement secondaire 9 de ce transformateur est relié à un auto- transformateur AT dont l'enroulement 12 est connecté en série avec l'enroulement à courant alternatif 14 d'un transformateur à noyau saturable ou une bobine de self à noyau saturable représentée d'une façon générale en SC. Le circuit d'excita. tion du redresseur, y compris le secondaire 9, est, comme représenté, relié par les fils 16 et 17 aux bornes opposées du côté alternatif du pont redresseur RB, afin d'exciter celui-ci sous l'action régulatrice de l'auto-transformateur et de la bobine de self saturable comme décrit plus loin.
Le circuit de redresseur en pont est de préférence du type au sélénium dont les bornes de sortie, conjugêes sontreliées par les fils 20 et 21 aux con- nexions du circuit de consommation 22 et 23. Et! relation avec le redresseur au sélénium, une prise de courant variable est prévue sur l'enroulement de l'auto- transformateur au moyen des bornes a et b , ces connexions étant utilisées au fur et à mesure du vieillissement des éléments redresseurs et remplacées par les con- nexions en traits pleins lorsque ceux-ci ont atteint un fonctionnement stable.
Suivant des caractéristiques de l'invention , l'enroulement de l'auto-transforme- teur 12 est muni de prises additionnelles c et d reliées à travers des contacts commandés par relais dans le conducteur 17, au redresseur dont la prise sera utilisée pour la marche en tampon et la prise d pour la charge en relation avec une batterie dans le circuit 4'utilisation .
Dans le but de régulariser la tension sur le redresseur suivant les valeurs de la charge, il est prévu une bobine de self saturable SC munie d'enroulements de régulation 25, 26 et 27, 28, convenablement connectés aux bornes à courant continu de sortie du pont de redressement RB, de façon à être excitês suivant les valeurs de la charge sur ce dernier, Pendant le fonctionnement normal en tampon, le courant redressé passe à travers lês enroulements séries 25 et 26 de la bobine saturable SC et réduit la élance de l'enroulement alternatif 14 ayant pour conséquence une augmentation de débit du redresseur. La force électro-
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motrice dans l'auto-transformateur augmente donc pour compenser l'accroissement de la chute de tension dans le circuit d'utilisation lorsque la charge croit.
Les enroulements séries 25 et28 agissent ainsi comme régulateurs de tension en fonction du courantdébité.
Etant donné que la courbe de magnétisation et la courbe de chute de tension des moyens de régulation ainsi prévus ne correspondent pas, il est, en outre, désirable de prévoir une régulation supplémentaire de tension agissant sous l'action de la charge.Suivant des caractéristiques de l'invention , ceci est réalisé au moyen des enroulements shunt 27 et qui sont représentes connectés sur la tension de sortie par les conducteurs 30 et 31 et qui sont actionnés sous l'action d'un circuit de relais lorsque cela est nécessaire.
Par suite, pendant le fonctionnement en tampon, lorsque la régulation par l'enroulement série le de la bobine saturable est trop faible, il est prévu qu'un signal caractérisant une tension trop faible ou une impulsion de commande sera envoyé sur le conducteur 32 pour faire fonctionner le relais 33 à travers un contact du contacteur 34. Ceci est réalisé au moyen du relais voltmétrique 37 connecté aux bornes du circuit d'utilisation, comme représenté, et dont les contacts haut et bas, H et L, sont connectés aux fils 45 et 32 respectivement . Il en résulte que la fermeture du contact bas L actionne un rslais de puissance 35 qui, par son contact de travail, forme le circuit des bobines 27 et 28 à travers une résistance 36.
Par suite, le champ magnétisant continu dans la bobine saturable augmentera et la réactance sera réduite, ce qui, à son tour, augmentera la tension de sortie. Sous l'action de l'augmentation de la tension de sortie et de l'ouverture du circuit ou de la terre au point L du conducteur 32, le relais 38 fonctionnera en série avec le relais 33 à travers le contact de blocage de celui-ci, comme représenté. Lorsque la terre est connectée au conducteur 32, indiquant de nouveau que la tension est faible, le relais 39 fonctionnera à travers un contact de travail du relais 38 et un contact d repos du relais 40.
Un relais de puissance 42 court-circuitera alors la résistance 30 en shuntant la connexion 43 et augmentera par conséquent le courant à travers les enroulements shunt 27 et 28 de la bobine saturable, augmentant ainsi encore la force électro-motrice de celle-ci. Lorsque la terre est de nouveau déconnectée du fil 32, le relais 40 fonctionnera en série avec le relais 39 à tra- vers le contact de blocage de ce dernier. Si une autre connexion est appliquée au fil 32, indiquant de nouveau que la tension est trop faible , elle produira une
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Impulsion sur le contact de gauche de travail du relais 40 pour actionner un cir- cuit d'alarme 48, indiquant une insuffisance de la régulation.
Il est prévu cependant que si la charge décroît et que la tension at- teigne la limite supérieure , une terre sera appliquée au fil 45 par la fermeture du contact H, à travers un autre contact de repos 54 du contacteur 34 et le relais
46 d'inversion de polarité fonctionnera. Ce relais appliquera , à travers son contact de travail et le contact de travail de droite du relais 40, un potentiel pour maintenir le relais 40 et court-circuiter le relais 39 à travers la connexion
41. Ceci provoque le relâchement du relais 39, ainsi que du relais 42, et la ré- sistance 36 est remisedans le circuit de l'enroulement shunt 27 et 28 de la bobine saturable. Aussitôt que la terre est déconnectée du fil 45, elle fait relâcher les relais 46 et 40.
Une tension trop forte est indiquée par une terre appliquée au fil 45, faisant fonctionner de nouveau le relais 46 et, cette fois, le relais
53 fait relâcher le relais 35 et, en conséquence , ouvre le circuit de l'enroule- ment shunt 27 et 28, réduisant ainsi la force électro-motrice dans le circuit de sortie. Lorsque la terre est déconnectée du fil 45, les relais 46 et 58 relâchent et le circuit de relais se trouve de nouveau en condition normale où toute la ré- gulation de tension est hissée à la bobine saturable, à travers les enroulements 25,26.
Une terne turc ultérieure du contact H, correspondant à une augmentation de tension, fermera un circuit d'alarme à travers le contact de repos de droite du relais 38,
Pour charger la batterie B en tampon sur les fils de sortie , une force électro-motrice plus élevée est nécessaire. Il est prévu de modifier le circuit pour répondre à ces conditions au moyen d'un commutateur 50 en série avec la bobine du contacteur multiple 34 pour exciter celui-ci, ce dernier étant muni de contacts 51, fermant un circuit 52 à la terre pour donner une signalisation de charge par une lampe et de même le contact mobile 53 est prévu pour ouvrir le fil 32 et le contact analogue 54 prévu pour ouvrir le fil 45 du circuit à tension commandée.
Simultanément , un contact mobile 55 ouvrira le circuit de la prise c, tout en connectant la pont de redressement à la borne b, au moyen du contact 56; par moyen d'un autre contact mobile 57, l'enroulement à courant alternatif 14, et au moyen du contact 58 , les enroulements série 25 et 26 de la bobine saturable sont court- circuités , En marne temps ,au moyen du contact 60 du contacteur 340 le circuit vers les enroulements 27 et 28 de la bobine saturable SC s'ouvre Ceci a pour
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conséquence de supprimer la commande automatique de régulation , de façon à permettre une augmentation de la force électro-motrice pour la charge.
En 64 est représenté un fusible et en 65 un'filtre à bobine de self dans le circuit de charge pour la protection de celui-ci de la façon usuelle.
Bien que la présente invention ait été décrite avec un exemple de réalisation, il est clair qu'elle n'est en rien limitée au dit exemple, et que celui-ci est susceptible de variantes et modifications, sans sortir du domaine de l'invention.
RESUEE.
La présente invention concerna des systèmes d'alimentation par redresseurs stabilisés, permettant en particulier de compenser les variations de tension de la source d'alimentation en courant alternatif ainsi que les variations de charge et un fonctionnement en tampon ou en charge avec une batterie auxiliaire .
Des circuits comprenant une bobine de self saturable et un transformateur à tension constante sont associés avec les circuits de relais dans le but d'obtenir des caractéristiques de régulation convenables.
L'invention permet de corriger l'écart entre les courbes de tension et de magnétisation relatives aux modifications du circuit de compensation , et des moyens sont prévus pour modifier le circuit pour le fonctionnement en tampon avec des batteries, ou pour la charge de batteries, ainsi que pour tenir compte du vieillissement des éléments redresseurs.
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