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"EQUIPEMENT ELECTRIQUE POUR L'ALIMENTATION DE CIRCUITS A CARACTERISTIQUES DIFFERENTES"
La présent'} invention est relative aux équipe- ments électriques destinas à l'alimentation de circuits à caractéristiques différentes, tels que d'une part la charge d'une batterie et d'autre part l'alimentation d'un circuit d'utilisation, notamment à bord de véhicules ferroviaires.
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L'invention a pour but de résoudra les diffi- cultés qui se posent dans les installations génératrices autonomes comportant une batterie d'accumulateurs qui alimente l'installation lorsque le générateur est arrêté.
Dans les installations comportant une batterie d'accumulateurs, l'écart de la tension de la batterie d'accumulateurs entre l'état de "fin de décharge" et l'é- tat de "fin de charge" constitue un grave inconvénient pour les circuits alimentés, notamment les circuits d'éclai rage à incandescence.
Puur pallier de tels inconvénients, il existe diverses dispositions connues telles que groupes tournants survolteurs et dévolteurs ou des régulateurs par dissipa- tion fonctionnant comme des rhéostats automatiques insé- rant entre la batterie, d'une part, connectée à son dispo- sitif de charge, et d'autre part, le circuit d'utilisation une résistance automatiquement ajustée à chaqueinstant à la valeur nécessaire pour créer la chute du tension telle que les circuits d'utilisation soient alimentés à la ten- sion correcte.
La présente invention permet de réaliser un dispositif particulièrement simple dont l'avantage princi- pal est de ne compurter ni groupe survolteur tournant ni régulateur automatique par insertion de résistance.
L'équipement électrique qui fait l'objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un géné- rateur comportant des enroulements distincts disposés dans
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les mêmes encoches et connectés aux circuits de caractéris- tiques différentes dont le générateur doit assurer l'ali- mentation.
Dans le cas où le générateur est à courant alter- natif, les enroulements disposée dana les marnas encoches sont de phases distinctes et sont connectés à des redres- seurs différents si l'un désire obtenir un courant continu dans les circuits d'utilisation.
Selon une forme de réalisation de l'invention, le générateur est constitué par un alternateur comportant deux Jeux de phases, le premier Jeu comporte des phases alimentant un redresseur destiné à la charge de la batterie, le second Jeu du phases est connecté à un redresseur alimer tant un circuit d'utilisation.
D'autres caractéristiques et avantagea de l'invea- tion apparaîtront de la description ci-après d'un exemple- de réalisation et du dessin annexé dont la figure unique représente le schéma électrique d'une installation d'éclai- rage de train.
Dans l'équipement représenté, la production d'é- nergie électrique est assurée par un alternateur 1 compor- tant deux Jeux de phases triphasées. Le premier Jeu compor- te les phases 2 -3 - 4 et alimente un redresseur 5 destiné à la charge d'une batterie B. Le deuxième Jeu comporte les phases 6-7-8 qui sont connectées à un redresseur 9 qui alimente un circuit d'éclairage E. Les deux Jeux de phases sont logés dans les mêmes encoches c'est-à-dire que par
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exemple les phases 2 et 6 sont logées dans les munies en- coches d'induit de l'alternateur.
Le nombre de spires de ces phases, dans chaque encoche est proportionnel à la tension dont on a respectivement besoin pour charger la batterie, d'une part, et pour alimenter le circuit d'é- clairage, d'autre part.
Si par exemple l'installation comporte une bat- terie d'accumulateurs au plomb de douze éléments , la ten- sion de fin de charge habituellement recommandée est 30 volts. Le bobinage des phases 2 - 3 - 4 et le dimension- nement du redresseur 5 seront prévus pour donner une tension de 30 volts.
Comme une telle batterie donne en décharge une tension théorique nominale de 24 volts il est légitime d'admettre que le réseau d'utilisation pourra supporter une tension de l'ordre de 25 volts et en ce cas les phases 6 - 7 - 8 ainsi que le redresseur 9 seront dimensiunnés pour donner une tension de 25 volts.
Si par exemple les phases 2-3-4 comportent six conducteurs par encoche les phases 6-7-8 compren
6 x 25 dront 5 conducteurs par encoche (comme indi-
30 qué ci-dessus ces conducteurs sont placés dans les mêmes encoches) .
L'alternateur est supposé contrôlé par un ré- gulateur de tension agissant sur son excitation et orga- nisé pour maintenir la tension constante quels que soient la charge, la vitesse et le sens de rotation.
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Le dispositif régulateur qui est Ici, figuré mous forme très, simplifiée comporte un régulateur à pile de charbon 10 insérant une résistance entre l'inducteur 11 de l'al- ternateur et un redresseur 12 d'auto-excitation.
Le régulateur de tension comporte un enroule- ment de commande 19 connecté aux bornes de sortie du re- dresseur 5, pour maintenir la tension constante à la sor- tie du redresseur à la valeur désirée (30 volts cana l'exemple donné ci-dessus), et un enroulement de courant 14 alimenté par un shunt 13 connecté en série dans le circuit de sortie du redresseur 5. L'enroulement 14 in- tardit un débit exagéré dans le circuit du redresseur 5.
On volt donc que, pendant que l'alternateur 1 est en fonctionnement, on obtient une tension d'alimen- tation différente sur le redresseur 9 des circuits d'u- tilisation et sur le redresseur 5 de charge de la hat- terie; le circuit d'utilisation E est ainsi totalement soustrait aux inconvénients résultant de la tension éle- vée de la batterie. Il faut noter qu'au début de la charge, lorsque la tension de la batterie est très basse, l'action du limiteur 13 fait fonctionner le redresseur 5 à une tension inférieure à sa tension normale.
En raison de la proportionnalité entre la tension du redresseur 9 et la tension du redresseur 5, le circuit d'utilisation est à ce moment légèrement sous-volté, mais cela est sans Inconvénient car de toute façon ce circuit est prévu pour supporter de telles sous-tensions puisque en fin de charge
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la tension de la batterie arrive de toute façon à une va- leur assez basse.
Les explications qui précèdent concernent le fonctionnement de l'équipement lorsque le générateur est en mouvement et produit de l'énergie. Pendant les arrêts, la batterie B est connectée au circuit d'utilisation E par un contacteur 15, ce contacteur peut être par exemple sous la forme d'un rupteur c'est-à-dire d'un appareil dont lé'con- tact est normalement fermé au repos et dont la bobine 16 provoque l'ouverture lorsqu'elle reçoit du courant. Le fonctionnement automatique est obtenu en connectant la bobine 16 par l'intermédiaire d'un redresseur 17 au côté alternatif de l'équipement avec interposition d'une capa- cité 20 destinée à rendre le fonctionnement plus précis en fonction de la vitesse de l'alternateur.
On voit que grâce aux dispositions adoptées, le fonctionnement du contacteur 15 est particulièrement sim- ple et que notamment la fermeture anticipée de ce contac- teur pendant la marche de l'équipement ne se traduit par aucune circulation de courant de court-circuit entre les phases 2 - 3 - 4 d'une part et 6 - 7 - 8 d'autre part car les redresseurs 5 d'une part et 9 d'autre part, de par leur effet de valve, s'opposent à toute circulation d'énergie.
De même le déclenchement tardif n'a pas d'in- convénient grave puisque pendant toute la période où le contact reste fermé, la batterie est légèrement chargée par le redresseur 5. La contacteur 15 peut d'ailleurs être @
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muni d'un contact auxiliaire agissant sur le régulateur 10 pour baisser légèrement le réglage de la tension du redres- seur 5 tant que le conducteur 15 n'est pas ouvert.
Il en résulte que le réglage du contacteur 15 est grandement facilité et la rusticité l'équipement très @ accrue,
Une résistance 18 peut être placée en série avec le redresseur 5 de façon à créer une chute de tension qui aide le limiteur de courant 13 lorsque la batterie est très déchargée tout en tolérant une tension relativement élevée à la sortie du redresseur 5, ce qui entraîne une légère élévation de la tension à la sortie du redresseur 9.
Pour reprendre l'exemple numérique cité plus haut, on voit que dans toute la période d'exploitation où la tension de charge de la batterie sera comprise entre 28 et 30 volts,la tension de la ligne sera par propor- tion comprise approximativement entre 23 et 25 volts, soit 24 V t 1 V, ce qui correspond aux conditions pratiquement rencontrées sur les installations beaucoup plus compli- quées déjà connues.
Bien entendu, le dispositif objet de la présen- te invention est applicable à tous les types d'alterna- teurs et en particulier aux alternateurs sans conducteurs tournants et à tous les typus de régulations et en parti- culier aux dispositifs à régulateur statique à amplifica- teur magnétique ou autres. Le principe de l'invention est également valable lorsque le contacteur 15 est
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remplacé par des dispositifs statiques tels que redres- seurs contrôles ou transistors.