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L5 err?--t des machines électriques de faible p,s an ce ne soulève, en f;;;éné:;:'Ql, au;;uxJ.e difficulté notable, par des faibles valeurs des tensions et des intensités mises en jeu. S'il s'agit de génératrices électrostatiques, l'importance des différen- ces de potentiel qui apparaissent aux points de coupure du circuit électrique peut, dans certaine cas.. créer quelques difficultés.
En
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l'arrêt des n±ch1n(.:s électrostatiques fonctioru, Jnt en gn'-'t-ateurs dipulslons par pour l'al1ut1l.H,:e capacitif des jnotev:>x à, explosion, exige normalement de réalh, e1' dans le circuit haute tension des coupures de très grande longueur, étant donne les grandes distancer que peuvent traverser dans l'air, à la
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pression atmosphérique, les étincelles issues de décharges capaci- tives. Les dispositifs classiques utilisés sur les voitures automobiles pour établir ou couper le contact d'allumage sont évidemment inapplicables, aucune connexion électrique n'existant entre les allumeurs électrostatiques et les batteries.
La présente invention concerne un dispositif d'@rrêt pouvant être utilisé pour toute génératrice électrostatique, mais qui est spécialement adapté pour assurer l'arrêt des allumeurs électrostatiques pour moteurs à explosions. Ces allumenrs compren- nent, enlgénérale entre autres organes, une génératrice principale et une génératrice d'excitation. On peut évidemment arrêter leur action en mettant à la masse la borne débit de la génératrice principale ou la borne débit de la génératrice d'excitation. Dans le premier cas, les capacités se déchargeant à travers le circuit d'allumage sont m@@@s directement à la masse; dans le second cas, la génératrice principale n'est plus excitée et cesse de débiter.
Ces deux procédés comportent quelques inconvénients. En particulier, les mises à la masse déchargent des organes qu'il y a intérêt, si possible, à garder chargés, après l'arrêt du moteur, pour augmenter la rapidité du démarrage ultérieur. Par ailleurs, les allumeurs électrostatiques fonctionnant, en général,. sous des pressions relativement élevées, de l'ordre de 15 Kg/cm2 par exemple, les commandes de mise à la masse des bornes de débit de la génératrice principale ou de la génératrice d'excitation exigeraient des dispositifs assez compliqués.
Le dispositif d'arrêt, objet de la présente invention, ne présente aucun de ces inconvénients. Il consiste à couper la connexion reliant à la masse le ou les organes de charge de la génératrice principale. Une telle coupure arrête tout apport de charges électriques au / ou aux / transporteurs de charge de ladite génératrice,, sans décharger ces inducteurs de charge. Sa réalisation est simple : il suffit d'intercaler un interrupteur sur la connexion, qu'il est facile de sortir de l'allumeur.
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Pour mieu.:::: ;;:',::J.re saisir les caractéristiques techniques de l'invention et ses avantages, on va en décrire deux exemples de réalisation, étant entendu que ceux-ci n'ont aucun caractère
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lirai tatif qUç,.nt aux modes de 1.14 se en oeuvre de 1-linvention et aux applications que !-or peut en faire* La fig. 1 représente schématiquement le fonctionnement d'une génératrice électrostatique à transporteur isolant.
La fige 2 représente sChsl1latiQuement Lm système d'arrêt pour allumeur utilisait une génératrice électrostatique principale transporteur isolant.
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La fig. 3 représente schematiquenent le fonctionnement d't1Tie génératrice électrostatique à transporteurs conducteurs.
La fig 4 représente sChématiQue1:lent un système d'arr**èt pour allumeur utilisant une génératrice électrostatique principal! à transporteurs conducteurs.
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Les figs 5 6 et 7 représentent un exemple de rëalisatic. de l'interrupteur.
On'-va rappeler brièvement le fonctionnement d'une généra- trice électrostatique à transporteur isolante telle que., par exempt
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celle dont une coupe transversale est représentée schématiquement sur Ip. fin. 1"
Cette génératrice comprend un rotor cylindrique en matière isolante rigide, trois inducteurs de charge 2., trois
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ioniseurs de charge 3, trois inducteurs de débit 4.
trois ioniseiir,,- de débit 5, l'ensemble baignant dans Lui milieu fluide capable
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d'ior-Ís8tion"
Une source extérieures non sur la figure, maintient une certaine différence de potentiel entre les inducteurs de charge (tous réunis entre eux) et les ioniseurs de charge (tous réunis entre eux). Cette source est montée entr les bornes 6 et 70 Les ioniseurs de charge ont été supposés mis à la masse.
Sous l'influence des champs électriques ainsi crées entre chaque inducteur de charma 2 et l'ionieur de charge 3 qui lui fait
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face, chaque ioniseur de charge 3 dépose sur le rotor des charges électriques qui sont relevées par l'ioniseur de débit 5 qui lui fait suite. Ce relevage des charges est facilité par Inaction des inducteurs de débit 4, tous reliés entre eux, et respectivement reliés aux inoniseurs de débit 5 qui leur font face. Les charges ainsi recueillies sont amenées à la borne 8 et partent dans le circuit d'utilisation 9.
On conçoit aisément que, si la borne 7 est maintenue isolée, aucune charge électrique ne pourra être transmise par :Les ioniseurs de charge 3.
Sur la fig. 2 a été représentée schéma tiquèrent une coupe longitudinale d'un allumeur utilisant une génératrice principale à transporteur isolant. Cet alluneur comprend une enveloppe
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clenche 10. Lrbre de cO.mJ.îa:L1de 12, entraîné par le moteur, travers cette enveloppe par le presse-étoupe 13. Sur cet arbre 12 est mont( le rotor 14 de la génératrice principale. On a figuré uniquement un inducteur de charge 11, un ioniseur de charge 15, un inducteur de débit 16, un ioniseur de débit 17, cet inducteur 16 et cet
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;Lami¯:ezr 17 étant tous deux reliés à la borne isolée 18 d'où¯ part la connexion 19 allant vers le distributeur d'allunage et les bougies.
Pour simplifier la figure, les autres organes de
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l'al1eur, tels que ceux assurant l'aaorçage, leexcitatioi-ie la ùlstribution, l'avance à 1-*allmlai7e, etc... n'ont pas été représen tés. L'organe d'excitatioan de la génératrice principale est relié à l'inducteur de charge 11 par la connexion 20.
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L'ionisear de charge 15 est relié à la borne isolée 21. Cette borne est elle-n.ee reiiée à. la masse de l'appareil par L'illter.'1édiaire de la connexion 22, sur laquelle est .noté 1-liiitp-r- rupteur 23. Cet interrupteur a été représenté sc:zvLatiq3.z° :erzt ':ous la for2ie d'un bouton de contact 24, monté sur le tableau ie bord du véhicule, et qu'il suffit de pousser, pour établir par
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l'intermédiaire de la plaque 26 le contact entre les bornes 27 et
28.
La génératrice électrostatique à transporteurs conducteur: représentée schématiquement sur la fig. 3 comprend un inducteur de charge 30, un inducteur de débit 32, quatre transporteurs identi- ques 33, montés sur un même rotor 38. Chaque transporteur 33 est muni d'un balai 34, pouvant entrer en contact avec le plot de charge 36 et le plot de débit 37.
Le fonctionnement est le suivant :en supposant qu'une source extérieure, non représentée sur la figure,, maintienne une certaine différence de potentiel U entre l'inducteur 30 et le plot 36 (supposé par ailleurs relie à la masse), le transporteur 33 situé en face de l'inducteur 30 est relié à la masse., par l'inter- médiaire du balai 34 et du plot 36.
Ce transporteur prend une charge q égale à CU (C étant la capacité existant entre lui et 1.'inducteur 30), et de signe contraire à U. La rotation du rotor 38 rompt le contact avec la masse au moment où le transporteur commence à quitter l'inducteur et où, en conséquence, la capacité C entre transporteur et inducteur commence à décroître. La charge q étant isolée et cette capacité C continuant à décroître au fur et à mesure que le transporteur s'éloigne de l'inducteur 30, la différence de potentiel entre inducteur et transporteur s'accroit jusqu'au moment où le transporteur est mis en contact, par l'inte médiaire du balai 34 et du plot 37, avec l'inducteur de débit 32,
et cède sa charge au circuit d'utilisation 39 relié au plot 37 et à l'inducteur de débit 32.
On conçoit aisément que si le plot 36 est maintenu isolée aucune charge ne pourra être transmise au transporteur 33 au moment du contact de ce plot avec le balai 34.
Sur la fig. 4 a été représentée schématiquement une coupe longitudinale d'un allumeur utilisant une génératrice principale à transporteurs conducteurs. Cet allumeur comprend, comme celui représente sur la fig. 2, une enveloppe étanche 10. L'arbre de
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commande 12, entraîné par le moteur, traverse cette enveloppe par le presse-étoupe 13. Sur cet arbre 12 est monté le rotor 40 de la génératrice principale. On a figuré uniquement un Inducteur de charge 41, deux transporteurs 42 et 43, un inducteur de débit 44.
Pour simplifier la figure, les autres organes de ,'allumeur tels que ceux assurant l'amorçage, l'excitation, la distribution, l'avance à 1-'allumage, etc... n'ont pas été représentés.L'ergane d'excitation de la génératrice principale est relié à l'inducteur de charge 41 par la connexion 45. Au nouent où il passe devant l'inducteur de charge 41, le transporteur 42 est relié électrique- ment à la. borne isolée 21, par l'intermédiaire du balai 46 et du plot 47.
Le transporteur 43, au moment où il passe devant l'induc- teur de débit 44, est relié au circuit d'utilisation par l'inter- médiaire du balai 48 et du plot 49, ce dernier étant également relié à l'inducteur de débit $4.
La borne isolée 21 est reliée à la masse de l'appareil au Doyen d'un dispositif identique à celui de la fig. 2.
Les figs. 5, 6 et 7 représentent à titre d'exemple de réalisation respectivement une coupe longitudinale et deux vues partielles en élévation d'un modèle d'interrupteur. Ce modèle comprend deux bornes métalliques 50 et 51 où aboutissent les fils isolés 52 et 53 relient respectivement ces bornes à la borne isole et à la masse de l'allumeur.
Les bornes 50 et 51 sont reliées électriquement entre elles par l'intermédiaire de deux ressorts métalliques 54, de deux billes métalliques 55, et de la piète métallique 56 lorsque celle-ci est dans le- postion représentée sur la fig. 6.
Le contact électrique entre les bornes 50 et 51 est coupé parla rotation de la pièce 56, rotation commandée par le bouton isolant 57 et 1-*axe métallique 58 sur lequel est monté le disque isolent 59 portant la. pièce 56. Une rotation de 90 amène la pièce 56 dans la position représentée sur la fig. 7.
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Le boîtier 60, le support des bornes 61 et le manchon 62 sont en
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matière isolante. 1'interrUl)taur est fixe par 1-'4cri>u 63 sur le tableau de bord 64.
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L'ergot 65 et 15échanc:Lttre 66 déterminent les deux positions de linterrupteur correspondant respectivement au contact et à due 1allumage* La connexion 22 ,t'0D.:flissant l'interrupteur 2.3 à la borne isolée 21 et à la masse ne doit pas être traitée cornue une connexion basse tension ordinaire. En effet, au Notent de la coupure, il apparaît entre cette borne isolée et la masse une différence de potentiel de quelques milliers de volts environ. Dans le cas d'une
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génératrice à transporteur isolante ce fait est dû à ce que 1.'.1,oni.. seur de charge continue de fonctionner jusqu.'là ce que la différence de potentiel entre lui et l'inducteur de Cl)rg6 soit suf.f:I.sa1'llnellt faible. Dans le cas d'une génératrice à transporteurs conducteurs, le potentiel du plot de charge isolé est modifié par influence.
Il Faut donc isoler suffisamment la connexion 22, ainsi que les bornes d'arrêt 27 et 28.. La résistance d'isolement doit être de plusieurs centaines de mégohms environ.
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L5 err? - electric machines of low p, s an ce does not raise, in f ;;; éné:;: 'Ql, au ;; uxJ.e notable difficulty, by low values of voltages and intensities placed involved. In the case of electrostatic generators, the magnitude of the potential differences which appear at the breaking points of the electrical circuit can, in certain cases, create some difficulties.
In
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stopping the n ± ch1n (.: s electrostatic functioru, Jnt en gn '-' t-ators dipulslons by for the al1ut1l.H,: e capacitive jnotev:> x at, explosion, normally requires realh, e1 'in the high voltage circuit, cuts of very great length, given the great distance that can cross in the air, at the
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atmospheric pressure, sparks from capacitive discharges. The conventional devices used on motor cars to establish or cut the ignition are obviously inapplicable, no electrical connection existing between the electrostatic igniters and the batteries.
The present invention relates to a shutdown device which can be used for any electrostatic generator, but which is specially adapted to ensure the shutdown of electrostatic igniters for explosive engines. These lights include, in general among other organs, a main generator and an excitation generator. Their action can obviously be stopped by grounding the flow terminal of the main generator or the flow terminal of the excitation generator. In the first case, the capacitors discharging through the ignition circuit are m @@@ s directly to ground; in the second case, the main generator is no longer excited and stops delivering.
These two methods have some drawbacks. In particular, earthing discharges components that it is advantageous, if possible, to keep charged, after stopping the engine, to increase the speed of subsequent start-up. Moreover, electrostatic igniters operating, in general ,. under relatively high pressures, of the order of 15 kg / cm2 for example, the grounding controls for the flow terminals of the main generator or of the excitation generator would require rather complicated devices.
The stop device, object of the present invention, does not have any of these drawbacks. It consists of cutting the connection connecting the main generator load member (s) to ground. Such a cut stops any supply of electric charges to / or to the charge carriers of said generator, without discharging these charge inductors. Its realization is simple: it suffices to insert a switch on the connection, which it is easy to take out of the igniter.
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For better. :::: ;;: ', :: J.re to understand the technical characteristics of the invention and its advantages, two embodiments will be described, it being understood that they have no character
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lirai tatif qUç, .nt to the modes of 1.14 implementation of 1-the invention and to the applications that! -or can make of it * FIG. 1 schematically represents the operation of an electrostatic generator with insulating carrier.
Fig 2 shows schematically that the igniter shutdown system used a main electrostatic generator insulating carrier.
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Fig. 3 schematically shows the operation of an electrostatic generator unit with conductive carriers.
Fig 4 shows sChemAtIc1: slow an igniter shutdown system using a main electrostatic generator! to conductive carriers.
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Figs 5 6 and 7 show an example of rëalisatic. of the switch.
We will briefly review the operation of an electrostatic generator with an insulating carrier such as.
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that of which a cross section is shown schematically on Ip. end. 1 "
This generator comprises a cylindrical rotor made of rigid insulating material, three charge inductors 2., three
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charge ionizers 3, three flow inductors 4.
three ionisiir ,, - of flow rate 5, the whole bathed in Him fluid medium capable
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d'ior-Ís8tion "
An external source not in the figure, maintains a certain difference in potential between the charge inductors (all joined together) and the charge ionizers (all joined together). This source is mounted between terminals 6 and 70 The charge ionizers were assumed to be earthed.
Under the influence of the electric fields thus created between each charma inductor 2 and the charge ionieur 3 which makes it
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face, each charge ionizer 3 deposits on the rotor electrical charges which are picked up by the flow ionizer 5 which follows it. This lifting of loads is facilitated by Inaction of the flow inductors 4, all interconnected, and respectively connected to the flow inonisers 5 which face them. The charges thus collected are brought to terminal 8 and leave for use circuit 9.
It is easy to see that, if terminal 7 is kept isolated, no electric charge can be transmitted by: Charge ionizers 3.
In fig. 2 is shown diagrammatically a longitudinal section of an igniter using a main generator with insulating conveyor. This allocator includes an envelope
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latch 10. Lrbre de cO.mJ.îa: L1de 12, driven by the motor, through this casing by the stuffing box 13. On this shaft 12 is mounted (the rotor 14 of the main generator. Only an inductor has been shown. charge 11, a charge ionizer 15, a flow inductor 16, a flow ionizer 17, this inductor 16 and this
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; Lamī: ezr 17 being both connected to the insulated terminal 18 from where the connection 19 goes to the distributor of the alloy and the spark plugs.
To simplify the figure, the other organs of
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the al1eur, such as those ensuring priming, excitation, distribution, advance to 1- * allmlai7e, etc ... have not been shown. The excitatioan member of the main generator is connected to the charge inductor 11 by connection 20.
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The charge ionisear 15 is connected to the isolated terminal 21. This terminal is itself connected to. the mass of the device via connection 22, on which is .noted 1-liiitp-breaker 23. This switch has been shown sc: zvLatiq3.z °: erzt ': or the for2ie a contact button 24, mounted on the dashboard of the vehicle, and which it suffices to push, to establish by
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through the plate 26 the contact between the terminals 27 and
28.
The electrostatic generator with conductive carriers: shown schematically in FIG. 3 comprises a load inductor 30, a flow inductor 32, four identical conveyors 33, mounted on the same rotor 38. Each conveyor 33 is provided with a brush 34, able to come into contact with the load pad 36 and the flow stud 37.
The operation is as follows: assuming that an external source, not shown in the figure, maintains a certain potential difference U between the inductor 30 and the pad 36 (also assumed to be connected to ground), the carrier 33 located opposite the inductor 30 is connected to ground., via the brush 34 and the pad 36.
This transporter takes a load q equal to CU (C being the capacity existing between it and the inductor 30), and of opposite sign to U. The rotation of the rotor 38 breaks the contact with the mass when the transporter begins to move. leave the inductor and where, as a result, the capacitance C between transporter and inductor begins to decrease. The charge q being isolated and this capacitor C continuing to decrease as the transporter moves away from the inductor 30, the potential difference between inductor and transporter increases until the moment when the transporter is switched on. contact, via the blade 34 and the pad 37, with the flow inductor 32,
and gives up its load to the utilization circuit 39 connected to the pad 37 and to the flow inductor 32.
It is easy to see that if the stud 36 is kept isolated, no load can be transmitted to the conveyor 33 at the time of contact of this stud with the brush 34.
In fig. 4 has been shown schematically a longitudinal section of an igniter using a main generator with conductive carriers. This igniter comprises, like that shown in FIG. 2, a waterproof casing 10. The shaft of
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control 12, driven by the motor, passes through this casing by the stuffing box 13. On this shaft 12 is mounted the rotor 40 of the main generator. Only a charge inductor 41, two conveyors 42 and 43, a flow inductor 44 have been shown.
To simplify the figure, the other parts of the igniter such as those ensuring the priming, the excitation, the distribution, the advance to 1-ignition, etc ... have not been shown. excitation of the main generator is connected to the load inductor 41 by the connection 45. At the knot where it passes in front of the load inductor 41, the conveyor 42 is electrically connected to the. isolated terminal 21, via brush 46 and pad 47.
The conveyor 43, as it passes in front of the flow inductor 44, is connected to the utilization circuit by the intermediary of the brush 48 and the pad 49, the latter also being connected to the flow inductor. debit $ 4.
The insulated terminal 21 is connected to the mass of the apparatus to the Dean of a device identical to that of FIG. 2.
Figs. 5, 6 and 7 show, by way of exemplary embodiment, respectively a longitudinal section and two partial elevational views of a switch model. This model comprises two metal terminals 50 and 51 where the insulated wires 52 and 53 end, respectively connecting these terminals to the insulated terminal and to the ground of the igniter.
The terminals 50 and 51 are electrically connected to one another by means of two metal springs 54, two metal balls 55, and the metal base 56 when the latter is in the position shown in FIG. 6.
The electrical contact between the terminals 50 and 51 is cut by the rotation of the part 56, rotation controlled by the insulating button 57 and 1- * metal shaft 58 on which is mounted the insulating disc 59 carrying the. part 56. A rotation of 90 brings the part 56 into the position shown in FIG. 7.
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The housing 60, the terminal support 61 and the sleeve 62 are made of
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insulating material. 1'interrUl) taur is fixed by 1-'4cri> u 63 on the dashboard 64.
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The lug 65 and 15chanc: Lttre 66 determine the two positions of the switch corresponding respectively to the contact and to the ignition * Connection 22, t'0D.: Flowing switch 2.3 to isolated terminal 21 and to ground must not be treated retort an ordinary low voltage connection. In fact, when noticing the cut-off, a potential difference of around a few thousand volts appears between this isolated terminal and the ground. In the case of a
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generator with insulating conveyor this fact is due to the fact that the 1. '. 1, oni .. sor of load continues to operate until the potential difference between it and the inductor of Cl) rg6 is sufficient. : I.sa1'llnellt weak. In the case of a generator with conductive carriers, the potential of the insulated charging pad is modified by influence.
It is therefore necessary to sufficiently insulate the connection 22, as well as the stop terminals 27 and 28 .. The insulation resistance must be several hundreds of megohms approximately.