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Perfectionnements apportés aux commandes de génératrices électriques
L'invention concerne une commande de génératrice électrique spécialement conçue pour régler le débit d'une génératrice d'auto- mobiles, bien qu'elle soit applicable dans tous les cas où une batterie doit être chargée par une génératrice dont la vitesse doit varier dans de larges limites.
Des commandes pour génératrices d'automobiles doivent servir au moins à trois buts différents. Elles doivent régler exacte- ment le voltage de la génératrice, elles doivent limiter le débit
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de courant de la génératrice de façon à le maintenir endéans les limites de puissance de la machine, et elles doivent rapidement déconnecter la batterie de la génératrice lorsque le voltage de la génératrice tombe au-dessous du voltage normal de la batterie, afin d'empêcher la décharge de la batterie par la génératrice.
Ces trois fonctions sont remplies chacune par un élément indivi- duel dans l'ensemble de commande. L'unité de commande du volta- ge fonctionne en insérant une résistance dans le circuit de champ de la génératrice lorsque le voltage devient trop élevé, la commande du courant limite, d'une façon similaire, le débit de la génératrice en intercalant une résistance similaire dans le . circuit de champ lorsque le débit de courant devient excessif, et l'interrupteur de la batterie est simplement un relais dispo- sé de façon à permettre le passage du courant dans un sens seule- ment, à savoir de la génératrice vers la batterie.
Pour compenser les irrégularités inévitables dans la fabri- cation, et pour permettre le réglage en fonction de l'usure, cha- cune de ces unités individuelles doit être réglable. Afin d'ob- tenir le meilleur rendement de tout le système électrique, chacun de ces réglages doit être effectué avec précision et, une fois effectué, il doit être maintenu pour de longues périodes de service.
Un objet de la présente invention consiste à prévoir une commande de génératrice, dans laquelle les réglages nécessaires sont opérés rapidement. Un autre objet de l'invention consiste à prévoir des réglages qui sont stables en service.
Dans les dessins annexés:
Fig. 1 est une vue en plan de la commande,, le couvercle étant enlevé,
Fig. 2. est une vue d'élévation frontale de la commande, le couvercle étant enlevé, Fig. 3 est une élévation, partiellement en coupe, de l'unité de commande de voltage, la coupe étant faite suivant la ligne
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3-3 de Fig. ,
Fig. 4 est une élévation, partiellement en coupe et à plus grande échelle, de l'interrupteur de la batterie, la coupe étant faite suivant la ligne 4-4 de Fig. Z, et
Fig. 5 est un schéma de câblage de la commande.
La Fig. 1 est une vue en plan du dispositif de commande, qui est monté sur une plaque de base 10 en acier embouti, laquelle est pourvue de moyens de montage 11 et d'une connexion à la terre 12. Sur la plaque de base 10 sont montés la commande du voltage .13, la commande du courant 14 et l'interrupteur 15 de la batterie. Des pattes de connexion électrique 16, 17,. et 18 sont prévues pour la liaison à l'induit de la génératrice, au champ de la génératrice et à la batterie, respectivement.
L'unité de commande du voltage est montrée en coupe en Fig. 3.
Cette unité de commande est montée autour d'un fort châssis 19 en forme de U, qui est boulonné à la plaque de base 10, mais est électriquement isolé de celle-ci au moyen de plaques isolantes 20 et 21 et d'un manchon isolant 22. Ce châssis 19 est connecté électriquement à la liaison d'induit 16, par la bande 23. La bobine de commande du voltage 24, comportant un noyau de fer cen- tral, est monté sur le châssis 19. Il s'agit d'une bobine à haute résistance, qui comporte de nombreux tours de fil mince et est reliée à la génératrice par le châssis 19, ainsi qu'à la terre.
Afin de réduire les variations de rendement dues aux fluctuations de température, une partie de la bobine de commande du voltage 24 est établie en un alliage cuivre-nickel dont la composition peut être réglée de façon à donner un coefficient de température de résistance, qui s'approche de zéro ou est négatif. Le shunt ma- gnétique 36 s'étend de l'extrémité supérieure du noyau de fer de la bobine jusqu'à un point voisin de l'extrémité arrière supérieu- re du châssis 19, et est établi en un alliage fer-nickel qui est caractérisé par une diminution rapide de perméabilité magnétique
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aux bassestempératures. A de basses températures, le voltage de la génératrice serait donc commandé à une valeur plus élevée quê aux températures ordinaires.
Le support de contact 27 est boulon- né à l'avant du châssis 19, mais est électriquement isolé de ce- lui-ci au moyen de la plaque isolante 28 et de la bague isolante 29, Le support de contact 27 supporte un plot de contact au moyen de la vis 31 et de l'écrou de blocage 32, lequel plot coopère avec le plot de contact 33 qui est monté sur l'armature 34, laquelle est fixée a.u châssis 19 par le ressort 35 qui est boulonné entre les plaques 36 et 37. Le rivet de laiton 38 sert à empêcher le contact effectif entre l'armature 34 et le noyau de la bobine de commande du voltage. L'armature 34 est refoulée vers le haut par le ressort 39 qui passe à travers l'ouverture 40 dans le support de contact 27 et qui repose sur l'excentrique 41.
Ce dernier est pourvu d'une fente de réglage 42 destinée à recevoir un tournevis ou instrument similaire. Cet excentrique est monté à rotation dans le châssis 19 et est serré en position de telle façon qu'une torsion très appréciable est nécessaire pour lui imprimer une ro- tation. Le fait que la tête de l'excentrique 41 n'estpas concen- trique avec l'axe de montage permet de régler la tension du ressort 39 par la rotation de l'excentrique. Ce dernier est pourvu d'un épaulement 43, de sorte que les bavures pouvant être produites lors du découpage de l'ouverture 42 ne gêneront pas le réglage.
L'unité de commande du courant 14 ne sera pas décrite en détail, puisqu'elle est mécaniquement identique à l'unité de commande du voltage 13. Elle en diffère électriquement en ce que son seul bobinage comporte relativement peu de tours de gros fil, intercalé directement dans le circuit batterie-génératrice.
Elle diffère magnétiquement de la commande du voltage en ce qu'elle ne comprend pas de shunt magnétique.
La structure de l'interrupteur de la batterie est montrée en détail en Fig. 4. Le châssis 44 en forme de U est boulonné à
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plaquè de base 10, mais en est électriquement isolé par les plaques isolantes 20 et 21 et par la bague isolante 45. Le châssis 44, est relié à la connexion 18 allant à la batterie, au moyen de la liaison 46. Le châssis 44 supporte un noyau de fer sur lequel sont enroulées trois bobines. La bobine extérieure est une conti- nuation de la bobine de l'unité de commande du courant et est constituée par un faible nombre de tours de gros fil, qui se trou- ve évidemment en série avec le circuit génératrice- batterie.
Sous cette grosse bobine se trouve une bobine comprenant de nom- breux tours de.fil mince et par laquelle le côté de l'interrup- teur 15 de la batterie, qui va à la génératrice, est connecté à la terre. La bobine intérieure ressemble à la bobine de comman- de du voltage, en ce qu'elle comprend,, en plus du fil de cuivre, une section établie en un alliage nickel-cuivre à haute résistan- ce. Par cette bobine, le côté de l'interrupteur de la batterie, qui va à la génératrice, est relié à la terre. L'armature 47 est montée sur le châssis 44 par l'intermédiaire du ressort 48. Cette armature 47 est refoulée vers le haut par un ressort 49. La ten- sion sur le ressort 49 est réglée par l'écrou molleté 50. La rotation accidentelle de ce dernier est évitée par une pince élas- tique 51.
A la face antérieure du châssis 44 est fixé un support de contact 52 qui porte un plot de contact 53 et une patte 54 (Fig. 2) à laquelle est fixé le conducteur allant aux deux bobines de l'interrupteur.
L'armature 47 porte un élément élastique sur lequel est mon- té le contact 55. La face de ce contact est sphérique afin d'ai- der à la réalisation d'un bon contact électrique malgré le déca- lage éventuel d'autres parties de l'instrument. Le mouvement de l'armature 47 et de l'élément élastique 54 vers le haut est li- mité par la butée 56 qui est fixée à la face avant du châssis 44.
L'extrémité antérieure de l'armature 47 et l'élément élastique
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54 sont maintenus ensemble par le rivet 58. Ce rivet est établi en une matière 'non-magnétique et sert au moins à deux buts. La par.tie faisant saillie sous l'armature 47 sert à limiter, par le contact avec le châssis, le mouvement de l'armature vers le bas, ainsi qu'à empêcher le contacteffectif entre l'armature et le châssis. Ce contact tendrait à faire coller les :plots ensemble.
Le face inférieure de la tête du rivet 58 est plane et parallèle à la face de l'élément élastique 57. Fendant l'assemblage il fautprendre soin d'enfoncer le rivet 58 de façon à ménager un jeu de l'ordre de 0,009 pouce entre la face inférieure de la tête d.u rivet et le dessus de l'élément élastique 57. Lorsque l'armature 47 est attirée vers le noyau de fer sous l'influence d'un accroissement du voltage de la génératrice, le contact est établi en premier lieu avec l'élément élastique 57 reposant in- timement sur l'armature 47. A mesure que le mouvement de l'arma- ture vers le bas se poursuit, l'élément élastique 57 fléchit sur toute sa longueur, pendant qu'on rattrape le jeu entre l'élément élastique 57 et le rivet 58.
Lorsque ce jeu a été rattrapé, l'élément élastique 57 fléchit seulement en avant du rivet 58.
L'action combinée du rivet 58 agissant comme un pivot et du res- sort-pivot 48 sur lequel se meut l'armature 47, provoque un léger frottement du plot 55 sur le plot 53, ce qui assure un bon con- tact électrique et diminue toute tendance à soudure ou collage des plots.
La Fig. 2 montre une vue en élévation de la commande. Il est admis que la signification de cette figure résulte de ce qui a été exposé ci-aessus et qu'il n'est pas nécessaire de donner d'autres explications
La Fig. 5 est un schéma de câblage de la commande. Dans cette figure, le chemin suivi par le courant allant de la généra- trice à la batterie est montré en gros traits, tandis que le câblage auxiliaire est indiqué en traits fins. Le but de la
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résistance de fuite est d'aider à absorber toute poussée de volta- ge pouvant résulter de l'interruption du circuit de champ d'in- duction par les commandes.
REVENDICATIONS.
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1. Une commande de voltage pour une génératrice de véhicule, comportant un châssis affectant généralement la forme d'un U, un moyen excentrique de réglage élastique, fixé à un bras de l'U, une bobine-shunt à compensation thermique et un noyau de fer axial monté dans la partie centrale de l'U, et un assemblage d'armature monté sur l'autre bras de l'U, l'assemblage d'armature comprenant une armature, un ressort plat articulant l'armature au châssis, un ressort portant un plot de contact et un ressort servant à repousser l'armature du noyau de fer, ce ressort de . refoulement reposant sur les moyens excentriques de réglage et pouvant être réglé par ceux-ci, le dit assemblage d'armature étant symétrique par rapport à un plan parallèle au plan du châssis.