Dispositif à relais galvanométrique pour le contrôle d'un effet à partir d'un courant extrêmement réduit. Les relais sensibles aux courants faibles (tels, par exemple, que les galvanomètres à contact), ne permettent pas l'emploi de res sorts ou autres organes élastiques de rappel puissants.
La condition de sensibilité impose en ef fet que l'équipage mobile puisse se déplacer sous l'action d'une quantité d'énergie très ré duite. Le ressort de rappel .doit donc être d'autant plus faible que la sensibilité requise est plus brande.
D'un autre côté, la nécessité -d'un contact électrique aussi bon que possible conduit à donner aux contacts une section commune très faible, afin que la pression unitaire .de contact ne soit pas trop réduite. Il en résulte que la zone de contact est pratiquement ponc tuelle.
Dans ces conditions, il arrive que les con tacts ne se décollent plus, même lorsque le circuit du relais est coupé, car le ressort de rappel est parfois trop faible pour vaincre l'adhérence des contacts ponctuels.
L'invention a pour but d'éviter cet incon vénient et de rendre le fonctionnement des re lais sensibles du genre indiqué aussi sûr que celui des relais ordinaires.
Le dispositif qui en fait l'objet se carae- térise à -cet effet en ce que l'un au moins -des contacts du relais est monté élastiquement et en ce que la fermeture de ces contacts a pour effet,de provoquer un accroissement considé rable -de l'excitation,du relais.
Le caractère fonctionnel de cette disposi tion consiste en ce que l'accroisssement d'exci tation du relais applique fortement les con tacts l'un contre l'autre, en bandant le res sort prévu pour l'un au moins de ces contacts; au moment de la rupture du circuit -du relais, ce ressort se -détend brusquement en projetant en arrière le contact mobile qui se décolle alors facilement du contact fixe. Pour que la fermeture des contacts -du relais sensible détermine l'accroissement de l'excitation dudit relais, on peut:
ou bien augmenter l'intensité du courant traversant l'enroulement unique -du relais, ou bien mettre en jeu un second enroule ment alimenté par un courant plus intense. Dans le premier cas, les contacts du re lais peuvent, par exemple par leur fermeture, diminuer une résistance placée en sé rie sur l'excitation dudit relais en introdui sant une dérivation aux bornes de cette résis tance;
la fermeture desdits contacts peut aussi accroître la force électromotrice de la source d'alimentation du relais.
Une application phis particulièrement im portante -de l'objet de l'invention consiste en son utilisation dans les installations automa tiques contrôlées par les variations d'une ré sistance électrique, par exemple en fonction de la température.
Dans ce cas, le relais sensible peut être disposé entre :deux points d'un montage à résistances qui, normalement, sont au même potentiel. Lorsque, par suite -des variations -de -température, une ou plusieurs résistances se modifient, une différence -de potentiel appa raît entre ces deux points. L'excitation du re lais peut provoquer alors, par la fermeture -de ses contacts, un accroissement du déséqui libre qui a causé l'excitation initiale du re lais.
On peut aussi prévoir une disposition dans laquelle le contact mobile, après son décollage franc, est encore écarté du contact fixe par passage d'un courant de sens. convenable dans l'enroulement du relais ou :dans un enroule ment distinct; dans le premier cas, on fait passer dans le circuit d'excitation -du relais, un courant .de sens inverse,de celui qui a pro voqué l'excitation; dans le second cas, l'en roulement -distinct est interposé sur un circuit convenable qui intervient quand l'excitation du relais a cessé.
Le -dessin annexé représente, à titre d'exemple seulement, certaines formes d'exé cution de l'objet -de l'invention.
La. fig. 1 est un schéma. d'ensemble rela tif à une première forme; La fig. 2 est un schéma, dans lequel, l'excitation,du relais a lieu à partir,des cou rants entre les sommets à potentiels variables ,d'un pont de Wheats.tone; La fig. 3 est un schéma d'une installation pour le contrôle des températures; La fi-. 4 est un schéma pour une variante d'exécution.
Deux sources,de courant continu, figurées en 1 et 2 par des redresseurs alimentés par une source de courant alternatif la, sont dis posées en série dans un circuit qui comprend deux groupes -de résistances 3 et 4; le tout est réglé de telle manière que, normalement, aucun courant ne circule entre les points 5 et 6 entre lesquels est placé l'enroulement,d'exei- tatiort -du relais 7. Celui-ci commande la fer meture -du circuit d'appareils, tels qu'une mi nuterie 8. Une résistance 9 est placée dans le circuit d'alimentation -de la. source 2.
Dans ces conditions, si la valeur d'un -des g-rôupes de résistances 3 et 4 varie, il se pro duit un -déséquilibre du système, et un cou rant d'abord de faible intensité, traverse le relais sensible 7, dont l'équipage mobile muni -d'un contact élastique 7a ferme un .contact -en 7b, et un courant s'amorce dans le circuit de 8.
Mais ce courant, qui traverse aussi l'élé ment 9, provoque un déséquilibre entre les sources 1 et 2, ce qui entraîne un accroisse ment rapide -du courant dans 7 et une fer meture franche,du contact avec flexion du contact élastique 7a.
La. minuterie 8 commande, dans des con ditions de temps déterminées, l'excitation d'un électro-aimant 10, et par là., le renverse ment d'un contact basculeur à mercure à dou ble tube réglé, de telle manière que le tube <B>Il</B> provoque d'abord la coupure du circuit .de la minuterie, -et que celle du circuit -du relais 7 commandée par le tube 12, ne se produise qu'après.
Ainsi, -dès que la minuterie est armée, son propre -circuit est coupé et celui :du relais 7 l'est aussitôt après; grâce à l'élasticité du contact 7a, la rupture entre 7a et 7b se fait sûrement. Cette situation se maintient tant que dure l'armement de la minuterie. Dès que la minuterie se désarme, le circuit de 7 est à. nouveau fermé en 12, et si le déséqui libre subsiste encore entre les résistances 3 et 4, la minuterie sera armée à, nouveau.
Pour faciliter le décollage de l'armature du relais 7, on peut prévoir que le contact basculeur ferme, par un contact de pas sage un circuit dont 7 fait partie, et (lui est parcouru par un courant traversant 7 en sens inverse de celui qui a provoqué le contact entre 7a-7b.
Dans le schéma de la fig. 2, un pont de Wheatstone comporte des groupes. de résis tances 13, 14, 15 et 16; un galvanomètre à contact 19 .est placé entre les points 17 et 18; en fonctionnement normal, il n'est traversé par aucun courant.
L'aiguille du galvanomètre ferme le cir cuit d'un appareil quelconque et ce circuit est dérivé en 21 et 22 sur les résistances <B>13</B> et 14. Il est évident que l'amorçage du contact provoquant le passage d'un courant dans le circuit dérivé, il en résulte un déséquilibre plus grand du pont et un accroissement du courant qui traverse le galvanomètre; la fer meture du contact est donc accélérée.
Comme dans l'exemple de la fig. 1, une flexion élastique est prévue lorsque l'aiguille 20 vient fermer le circuit dérivé en 21 et 22. Pour ce faire, l'aiguille 20 du galvanomètre est constituée par une tige d'acier qui se cam bre plus ou moins selon l'effort -de -collage et se redresse élastiquement lorsque cet effort cesse ou diminue.
Pour le circuit dérivé en 2.1 et 22 de ca ractéristiques données, on peut régler la va leur -de l'effet accélérateur. On peut, en ef fet établir un rapport convenable entre les distances 21-17 et 17-22 et régler ainsi le sens du courant dans le circuit dérivé en même temps que son intensité.
La rupture du circuit dérivé peut être provoquée par tout appareil convenable; mi nuterie, basculeur, lame bimétallique, etc.
Dans la description de la fig. 3, on envi- sage l'application -de l'invention au contrôle de la température d'une source chaude.
On suppose que la température de celle- ci est contrôlée par -deux relais dont les cir cuits sont montrés en 24 et en 2,5 respecti vement.
L'un de ces relais agit pour activer le chauffage lorsque la température à la source s'abaisse au-dessous d'une valeur .de réglage, à maintenir; l'autre relais agit pour réduire le chauffage, lorsque la température -dépasse la valeur -de réglage.
Cette température est appliquée, par exemple,,à l'une -des résistances variables d'un pont de Wheatstone 26i alimenté en courant par une source<B>27.</B> Le réglage est tel :que, à la température à maintenir, il n'existe aucune -différence de potentiel entre les sommets 28 et 28a -du pont. La variation de cette diffé rence de potentiel, lorsqu'elle apparaît, a lieu dans le même sens que la température.
Un organe mobile est constitué par une tige 29, pivotée en 30 et portant une arma ture de fer doux 31. qui peut être sucée ou ap pelée par l'un ou l'autre des deux électros 32 et 33. La tige 29 porte des contacts à mercure 34, 35, 36, :dont le rôle sera expliqué plus loin.
Le relais galvanométrique sensible com porte une aiguille élastique 37 avec plot 38 qui peut venir toucher une borne fixe 89. Le galvanomètre comporte deux enroulements ou cadres; un cadre d'approche 40 et un cadre de verrouillage 41, le premier excité à partir -des courants qui apparaissent dans le pont 26, le second excité par une source indépendante 42. Le fonctionnement est le suivant: Le mobile 29 est dans la position figurée au ,dessin et ferme le circuit -du relais '24.
Si la température s'élève, en dépassant la valeur de réglage, un courant s'établit entre les som mets 28 et 28a du pont 26 à travers le circuit suivant: Sommet 28a, borne 43 de l'interrupteur 36, mercure, borne 21, fil 45, fil 45a, cadre d'approche 40, fil 46, fil 47, borne 48 de l'in terrupteur 35, mercure, borne 49, et sommet 28 -du pont 26.
Le sens de ee courant est tel que l'aiguille 37 .du galvanomètre amène son plot 38 au contact de la borne 39 pour fermer un circuit par: l'un -des pôles de la source 42, fil 50, électro 33, fil '51, 'borne 52 de l'inter- rupteur,34, mercure, borne 53, fil 54, contact 39-3$, aiguille 37, cadre :de verrouillage 41, et l'autre pôle,de la source 42.
L'excitation du cadre -de verrouillage as sure le collage au contact 39--38, avec défor mation élastique de l'aiguille 37, et l'électro 33 excité, appelle le mobile 29 -dans une po sition symétrique à celle qu'il occupe sur le dessin. Pendant le .déplacement du mobile 29, le contact: borne 53, mercure, borne 52 est rompu à l'interrupteur 34, et la. réaction élas tique de l'aiguille 41 rompt brusquement le contact 39-38.
Lorsque le mobile a atteint la position sy métrique à celle qu'il occupe sur le dessin, le circuit du relais 24 est coupé et le circuit du relais 2.5 est fermé. La température à la source chaude commence ù s'abaisser en se rapprochant -de la valeur -de réglage.
L'ai guille 37 reste écartée franchement .du plot 39, parce qu'un courant -de sens inverse du précédent traverse 1e cadre d'approche 40, à travers le circuit suivant: sommet 28a du pont, borne 43 de l'interrupteur 36, mercure, borne 55, fil 46, cadre @40, fil 45a, fil 56, borne 57,de l'interrupteur 35, mercure, borne 49, et sommet 28 du pont. On peut d'ailleurs maintenir l'aiguille 40 dans une position voi siné du zéro du galvanomètre en faisant inter venir une résistance de réglage.
Les choses restent en état, tant que la température à la source chaude n'a. pas dé passé sa valeur -de réglage.
Si cette valeur est dépassée, la différence de potentiel qui apparaît entre les sommets 28 et 28a :du pont 26, produit un courant à travers le circuit suivant: Sommet 28, borne 49 de l'interrupteur 35, mercure, borne 5 7, fil 56, fil 45a, cadre 40, fil 46 "borne.55 ,de l'interruptëur36, mercure, borne 43 et sommet 28a du pont. Le sens de ce cou- rant dans le cadre 40 est, comme on peut le voir, celui qui rapproche l'aiguille 37 du plot 39.
Dès que le contact 39-38 a eu lieu, un circuit se ferme par: un des pôles -de la source 42, fil 58, électro. .32, borne 59 de l'interrup teur 34, mercure, borne 53, fil 54, contact 38.-39, cadre -de -verrouillage 41 et l'autre pôle .de la source 42. L'excitation du cadre 18 a lieu par un courant de même sens que celui envisagé pour la position du mobile 29, in diquée sur les dessins. L'électro 32 excité, rappelle le mobile 29 dans cette même posi tion et toutes les choses se retrouvent dans leur état initial.
Au lieu d'un pont de Wheatstone, on peut, dans -certains cas, employer des cellules photo-génératrices montées comme montré par la fig. 4, c'est-à-dire en principe comme les sources 1 et 2 de la fig. 1. La cellule 60 est éclairée par une source de lumière d'in tensité constante et la. cellule 61 est éclairée à intensité variable selon les manifestations -de phénomènes dont on veut contrôler les ef fets (chaleur, température, lumière, etc.).
Pour un éclairement déterminé de la cellule ,61 il ne circule aucun courant entre les points 28' et 2'8'a qui se raccordent aux points<B>2</B>8 et 28a de la fig. 3, lorsqu'on a supprimé le pont 26. Pour un éclairement moindre ou supérieur, il s'établit entre les points, 28 et 2.8a un courant dans un sens au dans l'autre, et à partir duquel on peut obtenir les effets déjà écrits. Avec une disposition dans le genre de celle -de la fig. 3, on pourrait faire intervenir le soleil dans. la régulation auto matique -des installations -de chauffage cen tral.
L'application industrielle du -dispositif à relais galvanométrique comme il vient d'être -dit, au contrôle de relais pour l'accomplisse ment de fonctions diverses permet d'attein- -dre des précisions inconnues jusqu'alors. Ainsi, l'invention appliquée à la régulation thermique de foyers, fours, etc., permet de rendre l'appareillage de contrôle sensible à des écarts de température moindres que le -dixième de degré.
Il est clair, en effet, que l'invention permet de tirer parti de toute la sensibilité des galvanomètres dont l'aiguille peut obéir à -les courants de l'ordre de 50 millièmes de milliampère. Ces courants sont ceux qui se manifestent dans des ponts de Wheatstone comportant des résistances varia bles avec la température et lorsque celle-ci varie d'un dixième de degré, ou avec des cel lules photo-génératrices, des couples thermo électriques, etc.