BE559167A - - Google Patents

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BE559167A
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/16Regulation of the charging current or voltage by variation of field
    • H02J7/24Regulation of the charging current or voltage by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02J7/243Regulation of the charging current or voltage by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices with on/off action

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description


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   L'invention concerne un dispositif de réglage pour générateur de courant électrique rotatif à basse tension avec au moins un enroulement de champ monté en dérivation, notamment pour dynamos d'éclairage de camions. En plus des exigences crois- santes sur la précision du réglage on impose des exigences toujours plus élevées relatives à la gêne due aux étincelles des dispositifs de réglage pour dynamos de camions.

   Jusqu'à maintenant, on a utilisé,,, pour le réglage, surtout des contacteurs actionnés électro-   magnétiquement   et qui, en cas de tension trop élevée à la dynamo d'éclairage, affaiblissent le courant excitateur passant dans la bobine de champ jusqu'à ce que la tension de dynamo descende à une valeur limite et amène à nouveau le commutateur à connecter la bobine 

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 de champ, contre l'excitation magnétique aui est descendue entre temps, avec la tension d'accrochage induite dans le rotor de la dynamo et prélevée à ses balais. Dans le cas de générateurs à tensions excitatrices élevées, la charge appliquée sur les contacts du commutateur est tellement élevée que les contacts, malgré une extinction d'étincelle soigneuse, sont souvent rapidement détériorée.

   En outre, il est difficile de supprimer les parasites d'étinsélles dus à l'ouverture et la fermeture des contacts. 



     ..:   Le dispositif de l'invention permet d'éviter ces inconvénients. Il est caractérisé par ce qu'il utilise un semi- conducteur poux influencer le courant d'excitation s'écoulant à travers la bobine de champ. 



     On,obtient   un résultat particulièrement avantageux lorsqu'on intercale un transistor dans le circuit de courant d'exci- tation de la génératrice de courant et qu'on prévoit, pour commander ce transistor,un commutateur magnétique ou thermique qui est fermé et ouvert en dépendance de la grandeur de la tension de générateur à régler. Le commutatue utilisé pour la commande du transistor peut, dans ce cas, être prévu soit avec des contacts mobiles,. soit avec des contacts fixes. L'avantage particulier dans les deux cas réside en ce que le transistor n'est mis en service alternativement qu'à l'état de fermeture ou à l'état de passage, et il en résulte une très grande efficacité de réglage. 



   Au lieu de commutateurs magnétiques ou thermiques, on peut, suivant une autre caractéristique de l'invention, utiliser des éléments *de commutation pour la commande du transistor, éléments dont la résistance de passage varie en fonction de la tensioi appliquée et par paliers déterminés des valeurs de tension.

   Lorsque ces éléments de commutation non linéaires sont conçus pour des va- leurs de tension suffisamment élevées, on peut aussi, suivant une autre caractéristique de l'invention, les coupler en série directe- ment avec le -ou les enroulements de champ du générateur, de courant. l'invention concerne également un dispositif de réglage 

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 destiné à assurer le réglage, sans contacts, de la tension d'un générateur monté en dérivation sur un moteur et spécialement d'une dynamo d'éclairage destinée à être mise en service sur un camion ou analogue. 



   Ce dispositif est caractérisé par un transistor réglable monté dans le circuit d'excitation de la dynamo et contrôlé par un second transistor dont*la tension de sortie est, au moins en partie, couplée en retour avec son entrée en vue de maintenir une oscillation auto-excitatrice. 



   L'invention s'étend également aux caractéristiques résultant de la description ci-après et des dessins annexés ainsi qu'à leurs combinaisons possibles. 



   La description se rapporte à des exemples de réalisation représentés aux dessins joints dans lesquels: -figure 1 est un schéma de connexion d'un dispositif de réglage avec un transistor et un interrupteur magnétique à contacts fixes servant à commander le transistor. 



   -figure 2 est le schéma d'un dispositif de réglage analogue dans lequel l'interrupteur magnétique présente des contacts mobiles; -figures 3 et 4 montrent des dispositifs ayant une courbe caractéristique coudée; -figures 5, 6, 7 montrent divers dispositifs dans lesquels la   commande   du transistor est assurée par un semi- conducteur à courbe de résistance caractéristique non linéaire; -figures 8 et 9 sont des dispositifs dans lesquels un semi-conducteur à résistance non linéaire est monté directement dans la canalisation d'amenée à.   l'enroulement   de champ du généra- teur. 



   -figures 10 -et 11 montrent des régulateurs commandés au moyen de'photo-diodes. 



     ' -figure   12 se rapporte à une dynamo à courant continu pourvue du dispositif de réglage de l'invention. 

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   --figure 13 est une variante de réalisation du dis- positif de l'invention comportant des redresseurs au lieu d'une batterie auxiliaire. 



   Le dispositif de réglage de la figure 1 est prévu pour une   dynamo-lumière   destinée à être employée sur des camions, dynamo ayant un rotor à courant continu G et un enroulement de champ F monté- en dérivation. La tension induite dans le rotor est prélevée par des balais a et b et amenéeaux appareils utilisateurs non   représentés   au dessin. ,L'enroulement F est relié par une de ses extrémités au balai négatif .de la dynamo et, par son autre extrémité au collecteur G d'un transistor 10 qui détermine la grandeur du courant d'excitation passant dans l'enroulement F. Pour com- mander-le   transistor,   il est prévu un commutateur magnétique 11 dont la bobiné excitatrice est indiquée en 12 et qui est branché d'un:côté sur le balai positif, et de l'autre côté sur le balai négatif de 'la'dynamo.

   Le doigt de contact de l'interrupteur est relié à la base B du transistor 10 à travers une résistance   15,   tandis que le   contact'fixe   13 est relié au balai négatif de la dynamo. 



   Tant que la tension induite dans le rotor n'a pas encore atteint sa valeur limite, le commutateur 11 reste fermé. Le potentiel de la base B   n'est   alors inférieur que de peu à celui de l'électrode émettrice E.   En   conséquence, il s'écoule, à travers l'électrode émettrice E vers l'éectrode de collecteur C du transistor 10, et de là à   travers l'écoulement   de champ F, un courant d'excitation Ie plue fort qui a   pour-   conséquence que, pour une vitesse de rotation suffisante de la dynamo, la tension aux balais croît fortement. 



  L'interrupteur   magnétique   est réglé de telle sorte que le courant magnétisat qui s'écoule à travers la bobine 12 soulève, lorsque la tension limite est   atteinte,   le bras 14 hors du contact 13, et ainsi blet hors-circuit la base: B du transistor. Cela a pour conséquence que le   courant   excitatue Ie et en conséquence la force du champ magnétique et aussi la tension aux balais de la dynamo, baissent 

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 jusqu'à ce que l'interrupteur 11 revienne à sa position de déport. 



  Dans ce mode de connexion, les valeurs de tension pour lesquelles le transistor est   commandé   pour passer de la position de libre passage à la position de barrage et inversement, sont déterminées par le réglage adopté pour le commutateur magnétique 11. 



   La même description vaut pour le branchement suivant la fig. 2 dans lequel, au lieu d'un   commutateur   magnétique avec contacts de repos, il est produit un interrupteur magnétique 21 avec contacts .de travail dont le bras de contact 24 coopère avec un plot de contact 23. Sur le bras de contact 24 sont brachées d'une part une résistance 25 qui conduit au balai négatif de la dynamo et, d'autre part, l'électrode de base d'un transistor 20. Comme dans l'exemple précédent, l'électrode émettrice du transistor 20 est reliée directement au balai positif a, mais l'électrode de collecteur 6 est, pa.r contre, reliée au   bal.   négatif à travers l'enroulement de champ F. 



   Tant que la tension .de la dynamo n'a pas encore atteint sa valeur limite,il s'écoule travers   l'électrode. émettrice   vers l'électrode de collecteur et de là à travers l'enroulement de champ F, un courant excitateur plus fort qui a pour conséquence un accroissement de la: tension de la dynamo et qui augmente également      avec la tension croissante, jusqu'à ce que la tension aux balais ait atteint la valeur   limite,   pour laquelle la bobine magnétisante 22 du commutateur 21 a le pouvoir de tirer l'interrupteur dans sa position de fermeture et amener ainsi le transistor 20 à l'état de   barrage.   Lorsque   le'   transistor est   fermée   le courant excitateur Je qui passe dans l'enroulement de champ, a une valeur essentielle- ment plus faible.

   La force du champ magnétique descend donc rapidement jusqu'à ce que la tension induite dans le rotor de la dynamo ne soit plus suffisante pour maintenir le bras de contact   24   dans la position de fermeture.' Celui-ci se soulève alors hors du contact 23 et sépare ainsi la base B du balai positif de la dynamo. 



  Le jeu décrit   précédemment     recommence   alors à nouveau. 

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   Le dispositif de réglage de la figure 3 représente une variante de celui de figure 1. Par déplacement de l'enroulement de champ dans le circuit émetteur, le courant total constitué par le courant de collecteur et le courant de base, est utilisé,¯ et en outre, on supprime la résistance de base. Le dispositif contient un commutateur électromagnétique 31 avec bras mobile de contact 34 qui coopère avec un contact fixe 33, et qui est actionné par deux bobines magnétiques. La bobine 32 se compose de nombreuses spires de fil fin, et est reliée, comme bobine de tension, par une de ses extrémités directement au balai positif et par son autre extrémité directement au balai négatif de la dynamo. La bobine 36 du com- mutateur est conçue comme bobine de courant. Elle ne présente que quelques spires de fil gros.

   Elle est insérée dans le circuit des canalisations de branchement entre le balai positif et une batterie. représentée en 38 
Tant que le bras de contact 34 repose contre le contact fixe 33 et relie ainsi la base B du transistor 30 avec le balai négatif de la dynamo, il s'écoule un courant excitateur élevé J3 à travers l'enroulement de champs F de la dynamo. Ce courant a pour effet que, même pour une vitesse de rotation constante de la dynamo, la tension Induite dans le rotor croît et finalement atteint une valeur pour laquelle la bobine de tension soulève le bras 34 hors du contact 33 et interrompt ainsi le courant   s'écoulant   de la base B du transister vers le balai négatif.

   Alors, le courant d'excita- tion qui passe   à-   travers l'enrouleemt de   champ   F décroît également fortement, et la tension aux balais de la dynamo commence à diminuer. 



  Lorsque la   tension   de la dynamo est suffisamment descendue pour que le courant payant dans la bobine de tension 32 'ne- puisse plus main- tenir le bras de contact 24, celui-ci, sous l'action d'un ressort de rappel   non'représentée   s'applique à nouveau contre le contact fixe 33 et .commande- alors le   transistor   30 vers son domaine de libre passage. Le jeu   procèdent     commence   à nouveau. 



   La bobine de courant 36 est branchée de telle sorte qu'elle 

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 soutient la bobine de tension   32,dans   son effet lorsou'on   prélevé   un courant d'utilisation sur la dynamo. Cela a pour conséquence Que le bras de courant 34 avec une charge croissante du courant prélevée se soulève déjà pour des valeurs de tension très faibles, de sorte qu'on a une ligne caractéristique de réglage très inclinée, Pour éviter alors une décharge de la batterie lorsque la dynamo, en raison d'une trop faible vitesse de rotation donne une tension trop faible, il est prévu une soupape électrique V, qui n'est traversable que dans la direction de courant correspondant - à la flèche Iv mais reste fermé dans le sens opposé. Une telle soupape peut être constituée par une diode semi-conductrice. 



   Le dispositif de réglage de la figure 4 présente, par rapport à ceux décrits, une ligne caractéristique qui s'étend rectiligne seulement   jusqu'à   une valeur déterminée du courant pré- levé sur la dynamo et qui, ensuite, se prolonge avec une brisure prononcée. Pour réaliser une telle forme de courbe, il est prévu, pour commander un transistor 40 deux commutateurs magnétiques sépa- rés :   un.relais   de tension 41 dont la bobine magnétique 42 est reliée aux balais de la dynamo, ainsi qu'un relais de courant 45 dont la bobine 46 comporte peu de spires de gros fil et est intercalée dans la canalisation de liaison entre le balai positif de la dynamo et l' électrode positive d'une batterie représentée au dessin en 48.

   La bobine de tension 42 coopère avec un bras de contact mobile   44,   dont le contact fixe correspondant 43 est connecté en série avec le bras de contact 47 appartenant au relais de courant. 



  C'est seulement lorsque les deux bras sont dans la position de fermeture représentée, que le courant peut passer par l'électrode de base B du transistor   qui.,   de son côté, maintient un courant d'excitation puissant à travers l'enroulement de champ F versl'élec- trode émettrice E et   de'là.,   à travers l'életrode de collecteur C vers le balai négatif.

   Lorsque la tension aux balais de la dynamo dépasse sa valeur limite fixée, le relais de tension ouvre le circuit de courant de base du transistor et diminue ainsi l'excitatin 

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 de la dynamo provisoirement   jusqu'à, ce   au'une valeur limite infé- rieure soit atteinte, pour laquelle la bobine de tension 42 ne peut plus maintenir le bras   44   dans sa position d'ouverture, ce qui ferme à nouveau le circuit de courant de base. 



   Le courant excitateur passant du relais de courant   45   à travers l'enroulement de champ F, est commandé indépendamment de la valeur de la tension de la dynamo. Lorsqu'un courant   d'utili-   sation IV est pris à la dynamo et que son intensité dépasse une valeur prédéterminée, le relais de courant   45   répond et déconnecte également l'électrode de base B du balai négatifde la-dynamo, de . sorte que celle-ci ne peut pas être surchargée et peut continuer à tourner sans danger avec une excitation nettement abaissée.

   Comme dans l'exemple de fig. 3, la canalisation de liaison entre le pôle positif de la'dynamo et la batterie   48   comprend une diode semi-conductrice V qui, en cas de trop faible tension à la   dynamo;,   'empêche une décharge de la batterie à travers la dynamo. 



   Dans les dispositifs de réglage des figures 5-7, on utilise également des transistors pour commander le courant exci- tateur de la dynamo, mais ils sont employés comme éléments de commu- tation sans contacts pour contrôler la valeur limite. 



   Dans le dispositif de la figure 5, l'électrode de 'collecteur C du transistor 50 est branchée directement sur le balai négatif, tandis que l'enroulement de champ F est relié d'un côté au balai positif et de l'autre côté à l'électrode émettrice E. La base B est reliée indirectement au balai négatif par une résistance R. 



   Dans la eanalisation de liaison entre le balai positif et l'électrode de base B, est intercalé . un indicateur de valeur limite D qui agit pour que l'excitation de la dynamo soit périodiquement ouverte et fermée. Cet indicateur D présente jusqu'à des valeurs de tension déterminées une haute résistance de passage. Lorsque, avec la commutation représéntée, la tension de la dynamo 'est 'basse ei que, en conséquence, la résistance au passage de D est élevée, il s'écoule un courant important Ie à travers l'enroulement de champ F 

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 en provenance de l'électrode émettrice E vers l'électrode de collec, teur C et de là vers le balai négatif de la. dynamo. Lorsque l'exci- tation croît, la tension croît également entre les balais a et b et, -en conséquence, également le courant excitateur à travers le transistor.

   Un tel contrôle de croissance de la tension aboutit finalement à des valeurs de tension qui provoquent le basculement du dispositif D, de sorte au'il présente une résistan ce au passage plus faible. Il en résulte alors une chute de tension plus importante à la résistance R qui barre le transistor, de telle sorte que seul un faible courant excitateur peut passer à travers l'enroulement de champ. Grâce à celà, la tension de la dynamo tombe rapidement à une valeur pour laquelle l'indicateur de valeur limite D reprend une nouvelle résistance de passage élevée et ouvre à nouveau le transistor. Comme l'indicateur de valeur-limite ayant ces propriétés de basculement, on peut prendre des dio- des à   semi-conducteur   dont les courbes caractéristiques ont une branche fortement descendante. 



   Dans les dispositifs des fig. 6 et 7, la commande du transistor incorporé dans le circuit d'excitation de la dynamo, est assurée par des résistances dont les valeurs peuvent être   modi-   fiées dans de larges mesures par apport de chaleur. 



   Dans le dispositif de la fig. 6, la canalisation entre la base B et l'électrode collecteur C du transistor 60 comprend une canalisation froide K qui est entourée par une bobine chauffante H. En série avec l'enroulement H est montée une diode à cristal   D'   qui est en liaison avec le balai positif de la dynamo. La diode D -fonctionne dans le sens de la fermeture. La résistance de fermeture est grande tant que la tension appliquée reste en-dessous d'une va- leur déterminée de tension de traversée au-dessus de laquelle la. résistance est faible. Dans le cas de tension de génératrice faible, il est maintenu dans l'enroulement F un courant excitateur plus fort, car la résistance du conducteur froid K est basse et que le courant In passant dans la bobine chauffante H est également 

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 faible.

   Lorsque la tension de la dynamo croît, le courant Ie passant dans l'enroulement de champ F croît également de sorte que la tension de dynamo atteint finalement une valeur pour laquelle la tension appliquée à la diode D atteint la valeur de traversée et le courant de chauffage Ih atteint des valeurs importantes. Cela a pour'conséquence que la résistance du conducteur froid K croît en peu de temps suffisamment pour que le transistor 60 soit fermé et que le courant d'excitation Ie ainsi que la tension de la dynamo commence à décroître. Lorsque la tension de traversée est dépassée, le courant de chauffage Ih est à nouveau très faible, et la résistancedu conducteur froid K qui se refroidit devient rapidement assez basse pour   que,le   transistor atteigne son état de passage et le jeu peut   recommencer   à nouveau. 



   Le montage de la figure 7 comporte, au lieu d'un conduc- teur froid, un conducteur chaud L qui est entouré ci'une bobine chauffante 4. Le conducteur chaud est monté dans la canalisation de liaison de la base B vers le balai positif de la dynamo, tandis que dans la canalisation reliant la base B au talai négatif, est insérée une résistance de limitation R. Dans le circuit de l'enroule- ment chauffant H est insérée, comme dans le dispositif de fig. 6, une diode à cristal D dont a résistance est importante au-dessous de la tension de coupure, et faible au-dessus. 



   Tant que la tension de dynamo reste inférieure à la tension de passage, le courant chauffant In qui passe à travers l'enroulement H est encore faible et,. en conséquence, la résistance du conducteur chauffant L est grande. Il s'écoule alors,à travers le transistor 70, un courant excitateur Ie plus fort qui agit pour accroître rapidement la tension de la dynamo, Aussitôt que la tension appliquée à la diode D atteint la tension de coupure, le courant de chauffage In croit et chauffe le conducteur L dont la résistance tombe   avec.   la température   jusqu'à   ce qu'elle atteigne finalementune valeur pour laquelle le transistor est placé à l'état de mauvais conducteur et la tension du générateur commence à 

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 décroître en raison du courant excitateur Ie décroissant.

   Le courant chauffant In décroît alors en même temps cue la tension de dynamo grâce à quoi le conducteur chauffant se refroidit à nouveau jusqu'à ce que sa résistance a.tteigne une valeur pour laquelle le transistor est à nouveau ouvert et peut envoyer vers l'enroulement F un courant excitateur croissant. 



   Les figures 8 et 9   concernent   des dispositifs de réglage pour le réglage de tension sans contacts, dans lesquels le courant passant dans-le circuit d'excitation est influencé   direc   tement par des diodes à semi-conducteurs D. 



   La dynamo à régler de la figure 8 a deux enroulements de champ F1 et F2 L'un F1 est en fil fin et à nombreuses. spires, tandis que l'autre F2 est à peu de spires de fil gros. La résistance de l'enroulement F1 est environ le triple de celle de F2 Les deux enroulements sont montés en série. La diode D est montée en parallèle avec l'enroulement F1 Elle est en germanium et présente:, dans le sens de la fermeture une courbe caractéristique fortement descendante.

   Cette forme de courbe a pour conséquent que la diode D reste fermée jusqu'à ce que la dynamo se soit excitée, par les deux enroulements F1 et F2 jusqu'à une tension pour laquelle la diode bien qu'en service dans le sens de la fermeture, prenne   une   valeur conductrice élevée et court-circuite au moins partiellement l'enroulement F1 Grâce à celà, l'excitation de la dynamo   commence   à décroite et avec elle la tension aux balais., jusqu'à ce que la tension atteigne finalement une valeur pour laquelle la diode bascule en revenant à l'état de   fermeture   et oblige le courant excitateur à traverser 1'enroulement F, de sorte que la dynamo est à nouveau excitée davantage et le jeu recommence Au lieu du second enroulement de champ   F,

     on peut aussi prévoir une résistance h qui constitu.e environ   -Lui   tiers de la résistance de courant continu de l'enroulement F1 
Dans l'exemple de la figure 9, la dynamo présente égale- ment deux enroulements F1 et   F.   L'enroulement F2 est monté en 

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 opposition à F1 et est en série avec une diode au germanium D qui présente une courbe caractéristique fortement coudée. La résistance de F2 est choisie telle que la diode fonctionne au point de ce coude lorsque la dynamo est à la tension limite prévue. Dès que la tension dépasse cette valeur prévue, le courant J2 qui passe à travers F1 croît fortement et suspend en grande partie l'excitation magnétique produite dans F1 de sorte que la tension de la dynamo commence à baisser.

   Ainsi la tension de service de la diode D décroît également jusqu'à un domaine dans lequel sa résistance au passage est plus grande. En conséquence, le courant J2 réduit - qui provoque l'excitation totale diminue encore davantage que ce que provoquerait la seule réduction de tension entre les balais de la dynamo et l'excitation totale à travers F1 et F2 commence à nouveau à croître. Avec la tension croissante, la diode D revient également dans un domaine de fonctionnement à plus grande possibilité conduc- trice et le jeu recommence. 



   Les exemples des fig. 10 et 11 présentent, dans le circuit de   commande   du transistor de tension, un semi-conducteur sensible à la lumière. Dans la fig. 10, une photodiode est intercalée entre la base B et le balai négatif du générateur. Elle coopère avec une lampe à incandescence 80 qui est branchée aux deux balais de la dynamo G. Entre la photo diode P et la lampe   80,   est disposé un diaphragme qui présente une partie fixe 81 et une partie mobile 82. 



  La partie mobile 82 est solidaire d'une armature 83, à laquelle est adjointe une bobine électromagnétique 84 et elle est déplacée   e   dépendance, du courant traversant la bobine, de telle manière que l'ouverture du diaphragme est plus petite lorsque la. tension      de 'la   dynamo   est au-dessus de sa valeur limite prévue. Dans ce cas, la diode ne peut recevoir que peu ou pas de   lumière   de la lampe. Elle présente donc une résistance élevée et ferme le tran- sistor de tension monté en série avec l'enroulement de champ F. 



  Cette résistance plus grande dans le circuit d'excitation a pour conséquence que la tension de la dynamo commence à décroître. Le 

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 EMI13.1 
 courant 'SSS2.ili Ct.ilS la bobine .3. n'est plus suffisant pour maintenir   1'armature 83   dans sa position   attirée.   Un ressort non représenté retire alors la partie de diaphragme   82   en la séparant de la partie fixe 81 et laisse ainsi passage au faisceau   lumineux   de la lampe 80 vers la photodiode P. Celle-ci devient à faible résistance et   commande   le transistor 85 vers son état de libre passage. La tension de dynamo commence alors à croître à nouveau et le jeu se répète.. 



   Dans l'exemple de la figure 11, il y a deux écrans 90 et 91 devant la photodiode P. Ils forment un diaphragme fixe mais réglable pour les rayons d'une lampe 92. La dépendance de l'intensité d'éclairement de la diode avec la tension de génératrice à régler est obtenue au moyen d'une diode de Zener Z, qui est inter- calée dans le circuit de la lampe dans le sens de la fermeture,' et qui possède une courbe caractéristique fortement coudée. La disposi- tion est telle;, que la diode de   Zener   Z atteint sa tension de rup- ture et laisse passer un courant suffisant pour illuminer la   lampe   92, des que la tension de dynamo est parvenue à sa valeur limite. 



  En raison de l'éclairement, la photodiode, primitivement très ré- sistante, devient conductrice et ferme ainsi le transistor 95 dont la base est reliée par une résistance 96 au balai né- 
 EMI13.2 
 'natif et à travers la photodiade. P avec le balai positif. 



  A l'état fermée le transistor ne   transmet   qu'un courant faible dans l'enroulement de champ F. La tension de   la   dynamo descend donc   , jusqu'à   ce que, àla diode de   Zener,   la tension partielle appliquée descende au-dessous   .de   la valeur de   rupture.   -Alors, la lampe 92 
 EMI13.3 
 ne pe 2t plus recevoir lLn. cou ra-rit suffisffilt pour l' al7¯ur-.Zer. La photo- diode devient à'haute''résistance et ouvre à nouveau le transistor qui agit pour envoyer un courant d'excitation plus fort ayant pour effetun accroissement nouveau de la tension. 



   La figure 12 représente en F la bobine de champ d'une   dynamo   à -courant continu qui peut être entraînée en rotation 
 EMI13.4 
 par .UÜ l:1oteu.;r non 'repr'ésenté, servant à l' ntrLlilGT1e11t d'lm véhicule automobile ou   camion.     L'enroule'Tient   est monté en dé- 

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 rivation sur le rotor G. 



   L'enroulement est relié par une de ses extrémités au balai négatif a de la dynamo de   lumière.,   tandis que l'autre extrémité est reliée à l'électrode C1 de collecteur d'un transistor à surfaces 110 dont l'électrode d'émission E1 est reliée au balai positif b de la dynamo lumière. La grandeur du courant d'excitation Je qui passe à travers la bobine de champ F et par conséquent la grandeur de la tension induite dans le rotor G prélevée aux balais a et b, est en dépendance du courant de base JB passant à travers l'électrode B1 du transistor lequel courant est conduit à la masse par le balai négatif a à travers une résistance 111 d'environ 100 ohns. 



   En vue de la commande du transistor 110 il est prévu un second transistor 120 qui est branché de telle sorte qu'il fournisse une oscillation électrique auto-excitatrice. Dans ce but, il est prévu dans son circuit de sortie un transforma- teur dont le noyau en fer est désigné par 121 et qui porte trois enroulements bobinés dans le même sens 122, 123 124   L'en-   roulement médian 123 comporte environ 90 spires à 20 MHY et est connecté par une de ses extrémités à la canalisation de masse qui est reliée au balai négatif a. Son autre extrémité est reliée à l'électrode collectrice Ce du transistor 120 . 



   Dans la canalisation qui relie le balai positif b de la'dynamo lumière à. l'électrode émettrice E2 de ce transistor, est branchée une batterie auxiliaire H d'une tension UH d'environ 2 volts, de. telle sorte que l'électrode émettrice E2 ait un potentiel inférieur à celui du'balai positif b.

   Sur le côté entrée du transistor 120, l'électrode de base B2 est reliée d'une part,à travers une résistance réglable 125 d'environ 10 ohms, au balai positif b et à la plaque positive de la batterie auxiliaire H, d'autre part au balai négatif a de la dynamo à travers une suite d'organes de connexion à savoir:

   une résistance 126 d'environ   40-50   ohm une conduite chauffante 127 dont la résistance à l'état froid s'élève 

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 à environ 10 ohms et la bobine 124 à basse résistance avant laquel- le est dérivé un redresseur 128 qui est relié à l'électrode de base B du transistor en   coaun   avec un second redresseur   @   129 raccordé à l'enroulement 122 du transformateur 121 
La canalisation de chauffage 127 qui possède à l'état froid une résistance plus élevée qu'à l'état chaud, est entourée d'une bobine chauffante 130 qui est dans le circuit de la canalisa- tion d'amenée 131 allant du balai positif b de la dynamo à la batterie 132. A celle-ci peuvent être branchés divers appareils utilisateurs que la figure n'indique que schématiquement en traits interrompus en 133.

   Pour éviter que la batterie ne puisse se déchar ger à travers la dynamo lumière, il est prévu dans la canalisation d'amenée un redresseur 134 à métal semi-conducteur 
Le mode de fonctionnement du dispositif de réglage se comprend facilement si on considère que la tension U de la dynamo lumière prélevée aux balais a et b, est contrôlée dans sa croissance et que la résistance 125 est réglée de telle sorte que, lorsqu'on atteint la tension prévue, la tension partielle abaissée à la résistance 125 amène la base B2 au même potentiel que l'électrode émettrice négative E2 du transistor 120.

   Grâce à cela le transistor 120 est rendu conducteur et il provoque un courant de collecteur J2 lequel induit dans l'enroulement   124'   une tension indiquée par la flèche U2 
La tension U2 produite dans l'enroulement   124   est orientée de telle manière qu'elle rend la base B2 du transistor encore plus fortement'négative par rapport à l' électrode émettrice E2 et qu'on produit ainsi un courant de base fortement croissant et en conséquence un courant de collecteur J2 également fortement croissant. La valeur maximum du courant de base est donnée par la grandeur de la tension induite U2 et la grandeur des résistances 126 et 127. La tension U2 induite par le courant de collecteur J2 pendant sa croissance, ne varie que peu.

   Le courant de collecteur atteint cependant bientôt sa valeur maximum laquelle est déterminée 

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 par la valeur maximum du courant de base et par les caractéristiques de   construction   du transistor. 



   Lorsque cette valeur maximum s'est instituée, la ' tension U2 induite dans les enroulements disparaît et le potentiel de l'électrode de base B2 revient à une valeur plus élevée, de sorte que le -courant de base JB ne peut plus être maintenu à la valeur qu'il avait précédemment. Par cela, le courant de collecteur J2 est également freiné. L'inductance de l'enroulement 123 agit à l'encontre de cette variation du courant de collecteur et produit une impulsion, de tension qui est indiquée dans la figure au moyen d'une flèche de tension U2 en traits tiretés. Sous l'effet de cette impulsion de tension, le transistor 120 est ramené totalement à l'état non conducteur, état dans lequel il sera maintenu jusqu'à ce que l'impulsion de tension U'2 soit éteinte.

   Alors le jeu décrit peut se reproduir lorsque la tension U de la dynamo lumière atteint à nouveau la valeur lumière prévue. 



   Etant donné que les tensions U2 et U2 produites dans la bobine 124 en conséquence des variations du courant de col- lecteur J2 agissent sur le .potentiel de la base B1 et ainsi sur le circuit d'entrée du transistor 120 dans le sens d'un renforcement de ces variations, il se crée des oscillations électri- ques auto-excitées, par lesquelles le transistor 120 oscille en va-et-vient entre un.état de service à courant de collecteur J2 élevé et un état à courant de collecteur bas, à la manière d'un 'oscillateur interrupteur cela se   produisant   aussi sauvent que la tension croissante de.la dynamo lumière atteint la valeur limite réglée au moyen de la résistance 125. 



   Les impulsions de tension U2 et U2 sont appliquées à travers les redresseurs 128 et 129 à un.condensateur de charge 135 dont la grandeur est adaptée à la constante de temps de la dynamo. Il   a..une   capacité d'environ 50 micro-farad et est monté en parallèle avec la résistance de base III d.e la base B, du premier transistor 110. Chacun des à-coups de tension a pour effet que le potentiel de la base B est relevé pour un court 

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 instant et que le courant excitateur J2 est fortement freiné, grâce à quoi la. tension de la dynamo lumière est abaissée. 



  L'abaissement de tension au-dessous de la valeur limite prévue a pour conséquence que, aussi longtemps que la dynamo ne s'est pas réexcitée d'elle-même jusqu'à sa tension limite, le transistor 120 reste fermé et en conséquence ne peut donner sur le transistor 110 aucune impulsion d'abaissement de la tension de la dynamo. 



   Pour empêcher une surcharge de la dynamo par des cou- rants d'utilisation trop élevés, son courant de charge est guidé à travers la bobine chauffante 130. Plus le courant de charge est élevé, plus la chaleur produite dans la bobine 130 est grande et en conséquence plus la résistance de la conduite chauffante 127 est basse- Ainsi la condition de répartition de tension à l'électrode de base B2 est modifiée de telle sorte que déjà pour une tension d.e dynamo très faible, la tension partielle abaissée à la résistance 125 est suffisante pour ouvrir le transistor 120. Il s'institue ainsi aux balais de la dynamo une tension réglée qui décroît vers des valeurs plus faibles à mesure que la charge croit. 



   Afin qu'aucune pointe de tension nuisible ne puisse se produire sur la bobine de champ F lorsque le transistor de tension 110 monté dans le circuit d'excitation est amené à l'état fermée il est recommandé de monter, comme indiqué dans la figure 12 en tireté, un redresseur 136 en parallèle, à la bobine du champ de telle manière   que,   pour une excitation constante, il ne laisse passer pratiquement aucun courant. Lorsqu'on emploie pour redresseur un cristal, il peut être recommandable d'intercaler dans la canalisa- tion d'amenée au redresseur 136 une résistance de limitation 137. 



  Dans le cas de dynamos à débit plus grand, il peut être en outre uti- le de brancher une résistance d'amortissement 138 en parallèle avec la bobine de champ. 



   L'exemple représenté figure 13 se différencie de la fig. 12 en ce que, au lieu de la batterie auxiliaire H, il est prévu deux redresseurs 141 et   142   montés en série et raccordés d'un 

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   @   côté au pôle positif de la dynamo et de l'autre côté à l'émetteur E du transistor de contrôle   140.   Ils forment ensemble une résistance 143 quisse trouve entre l' électrode émettrice E et le balai négatif de la dynamo et qui constitue, en coopération aux deux résistances 144 -et 145 montées en série, un pont électrique dans la branche 'diagonale duquel est placée la plaque de base émettrice du transistor 140.

   Les redresseurs 141 et   142   présentent des courbes caractér à forte courbure et produisent en conséquence de manière naalogue à -la batterie H de la fig. 12 une tension d'équi- librage qui sert de grandeur de comparaison pour la tension limite réglable au moyen de la résistance 144. Comme dans l'exemple précé- dent,l'électrode de collecteur C est raccordée au point de jonction des enroulements 122 et 123 du transformateur non représenté dans la figure 13. 



     -Pour produire   une tension d'égalisation entre l'émectrode émettrice E et le balai positif de la dynamo, on peut, au lieu des deux redresseurs 141 et 142 utiliser aussi une diode à cristal ayant dans le domaine de la fermeture une ,courbe caractéristique presque à angle droit. Une telle diode, dénomée diode de Zener, est indiquée dans la figure en traits interrompus   146.   Par rapport à l'emploi des redresseurs, une telle diode présente l'avantage que    la/résistance 147 montée en série avec elle pour constituer un répartiteur de t.ension, peut être choisie résistance ohmique   relativement élevée. 



   Afin que le dispositif de réglage suivant la figure 13 maintienne une tension-limite décroissante en cas de charge crois- santé, on peut incorporer dans à canalisation de liaison du balai positif de la dynamo à la résistance 144 réglable, une résistance 148 ayant une valeur d'environ cinq millièmes d'un ohm Au point de jonction de cette résistance avec la résistance réglable 144, on branche alors-la batterie 132 à travers une diode semi-conductrice 149.

   Suivant la grandeur du courant de charge pris à la dynamo lumière, il y a à la résistance   148   une chute de tension qui agit 

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 pour que le transistor   140   devienne conducteur déjà pour des valeurs très faibles de la tension   de   dynamo et   doline,   à travers les ' enroulements de transformatue comme dans   l'exemple   de la figure 12, des impulsions de fermetures sur le transistor 110 en vue d'abaisser l'excitation de la dynamo. 



   Il est bien évident que l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés' à partir desquels on pourra prévoir d'autres variantes sans pour cela sortir du cadre de l'invention.

Claims (1)

  1. RESUME.
    ------------ L'invention s'étend notamment aux caractéristiques ci-après et à leurs combinaisons possibles : 1 ) Dispositif de réglage pour générateur de courant électrique rotatif à basse tension, comportant au moins un enroule- ment de champ monté en dérivation, notamment pour dynamos d'éclai- rage de camions, dispositif caractérisé par ce que le réglage du courant d'excitation passant à travers l'enroulement de champ, est assuré au moyen d'un semi-conducteur, dispositif assurant un réglage sûr et constant sans risque d'usure ni de parasites dûs à des étincelles de contact.
    2 ) Un transistor, monté dans le circuit de courant d'excitation du générateur de courant, est commandé par un commuta- teur magnétique ou thermique oui se ferme et s'ouvre en dépendance de là grandeur de tension qu'il s'agit de régler.
    3 ) Le transistor est connecté par son collecteur à l'une des extrémités de l'enroulement excitateur, dont l'autre est reliée au pôle négatif de la génératrice à régler, par son émetteur au pôle positif de la génératrice, et par sa base au pôle négatif de la génératrice niais ) travers une résistance.
    4 ) Le transistor est connecté par son émetteur à une extrémité de l'enroulement dont l'autre est reliée au pôle positif de la génératrice, par son collecteur au pôle négatif et par sa base <Desc/Clms Page number 20> au pôle négatif à travers une canalisation à faible résistance ohmique.
    5 ) Dans la canalisation reliant la génératrice de courant à une batterie, il est monté une diode à semi-conduc teur laquelle s'oppose à la décharge de la batterie à. travers la génératrice dans le cas où la tension aux bornes de la génératrice est inférieure à la tension de la batterie.
    6 ) Un commutateur magnétique influençant le transistor est prévu pour agir en dépendance de la tension de la dynamo à régler et, en outre, en dépendance de l'intensité du courant d'utilisation prélevé.
    7 ) Dans le circuit de commande du transistor sont disposés au moins deux commutaeurs dont au moins l'un agit en dépendance de la tension et l'autre en dépendance de l'intensité du courant d'utilisation prélevé.
    8 ) La commande du transistor est assurée au moyen d'un organe de commutation non linéaire possédant une caractéristique courant/tension à forte courbure et de préférence coudée.
    9 ) L'organe de commutation non linéaire est une doide à semi-conducteur.
    10 ) La diode semi-conducteur est utilisée dans le domaine de sa courbe caractéristique qui présente une forte pente descendante.
    Il ) Dans le circuit excitateur de la génératrice est intercalé au moins un organe de commutation non commandé à courbe caractéristique courant/tension non linéaire, et de préférence constitué par une diode à semi-conducteur 12 ) La diode semi-conducteur du circuit excitateur est utilisée dans le domaine de sa courbe à pente descendante.
    13 ) l'élément de cormande du transistor est constitué par un semi-conducteur sensible à la lumière éclairé en dépendance de la tension à régler.
    14 ) Entre le seiai-conducteur sensible à la lumière et <Desc/Clms Page number 21> source de lumière est prévu un -'-,cran dont l'ouverture varie en fonction de la tension à régler.
    15 ) La source lumineuse est branchée sur la tension de génératrice à régler en même temps qu'une résistance montée en série avec elle et dépendant de la tension, de préférence une diode à cristal.
    16 ) Dispositif de réglage de la tension d'un générateur excité en dérivation, notamment une dynamo lumière destinée à un camion ou analogue, dispositif caractérisé par un transistor réglable monté dans le circuit d'excitation de la dynamo et contrôlé par un second transistor dont la tension de sortie, est, au moins en partie, couplée en retour avec son entrée en vue de maintenir une oscillation auto-excitatrice,ce qui assure, en toute sécurité., le maintien de la'tension en dessous d'une valeur limite prédéter- minée.
    17 ) Les impulsions d'oscillations produites dans le second transistor sont amenéesau premier transistor monté dans le circuit d'excitation, de telle sorte qu'elles ferment ce circuit d'excitation pour de courts instants ou, au #;oins, qu'elles déplacent son point de travail vers un domaine de résistance plus élevée.
    18 ) Le second transistor agit sur un transformateur qui est branchée par une partie de son enroulemet dans le circuit d'entrée du second transistor.
    19 ) Le transformateur comporte trois enroulements montés en série, dont un seul est intercalé dans le circuit de sortie du second transistor, le second étant dans son circuit d'entrée, tandis que le troisième est relié à l'électrode de commande du premier transistor monté dans le circuit d'excitation, cette dernière liaison étant établie par l'intermédiaire d'un redresseur.
    20 ) Le second transistor est branché pour. constituer un oscillateur de fermeture à position unique et il est monté dans un ensemble à pont contenant au moins une résistance non linéaire. <Desc/Clms Page number 22>
    21 ) La résistance non linéaire est constituée par un redresseur.
    22 ) Le redresseur est une diode de Zener.
    23 ) Le courant de charge du générateur agit sur des organes de connexion qui sont disposés dans le circuit de commande du second transistor.
    24 ) Le courant de charge est guidé à travers une résistance intercalée entre deux électrodes, de préférence entre l'électrode émettrice et l'électrode de base du second transistor.
    25 ) Un condensateur de grande capacité est raccordé à l'électrode de commande du transistor monté dans le circuit d'excita.tion, les impulsions de fermetures produites par le second transistor étant amenées à ce condensateur.
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