Dispositif réversible permettant d'obtenir soit une tension alternative à partir d'une source de courant continu, soit une tension continue à partir d'une source de courant alternatif Il est connu de transformer en tension alternative la tension continue d'une batterie d'accumulateurs ou de piles au moyen d'une commutatrice ou d'un vi breur. Mais ces appareils sont onéreux et d'un mau vais rendement, surtout lorsqu'on veut recueillir une puissance appréciable à partir d'une batterie de 6 ou 12 volts.
L'invention a pour objet un dispositif réversible permettant d'obtenir soit une tension alternative à partir d'une source de courant continu, soit une ten sion continue à partir d'une source de courant alter natif, caractérisé en ce qu'il comprend deux bornes à courant continu, dont l'une est reliée à une prise médiane du primaire d'un transformateur et dont l'au tre est reliée à un balai animé d'un mouvement pé riodique dont la fréquence est celle de la tension al ternative, des prises disposées symétriquement sur le primaire du transformateur de part et d'autre de la prise médiane, le balai mobile, au cours de son mou vement,
reliant électriquement chacune de ces prises disposées symétriquement successivement avec ladite autre borne à courant continu, le tout étant agencé de manière qu'une tension alternative soit recueillie au secondaire du transformateur lorsqu'une tension continue constante est appliquée entre les bornes à courant continu, et qu'une tension continue soit re cueillie entre les bornes à courant continu lorsqu'une tension alternative est appliquée au secondaire du transformateur.
La courbe de la tension alternative recueillie a une forme d'autant plus régulière que le nombre de paliers de tension est plus grand. Pour améliorer cette régularité, il suffit d'augmenter le nombre de prises du primaire.
Une forme d'exécution de l'objet de l'invention va être décrite ci-après, à titre d'exemple, en réfé rence au dessin schématique annexé.
La figure unique du dessin représente le schéma de cette forme d'exécution.
Le dispositif représenté comprend une borne à courant continu destinée à être reliée à l'un des pôles d'une source 101 de courant continu de tension constante, par exemple une batterie de piles de six volts, cette borne étant reliée d'autre part, à la prise médiane 102 du primaire 103 d'un transforma teur 104.
L'autre borne à courant continu est destinée à être reliée à l'autre pôle de la source 101, cette borne étant d'autre part reliée à un balai 105 tournant sur un collecteur 106 dont les lames successives (dans le cas particulier du dessin, douze lames chiffrées 107 à 118) sont reliées électriquement à deux séries de trois prises disposées symétriquement sur le primaire 103 de part et d'autre de la prise médiane 102.
Dans chaque série, les prises sont placées res pectivement à l'extrémité, au milieu et au tiers du demi-enroulement primaire, en prenant pour origine de celui-ci la prise médiane 102. Soit 119, 120, 121, 122, 123 et 124 ces prises.
Certaines lames sont reliées deux à deux et sy métriquement à une même prise, les lames 108 et 112 à la prise 119, les lames 109 et 111 à la prise 120, les lames 118 et 114 à la prise 122 et les lames 117 et 115 à la prise 123. Les lames 116 et 110 sont reliées respectivement aux prises 124 et 121 et les la- mes 107 et 113 ne sont pas connectées à l'enroule ment.
Le balai 105, lorsqu'il tourne par exemple dans le sens des aiguilles d'une montre de la lame 10$ à la lame 110, applique successivement une tension de six volts entre la prise médiane 102 du primaire 103 du transformateur et les prises 119, 120 et 121 de ce primaire. La tension recueillie aux bornes du se condaire 125 est successivement égale à U, 2U et 3U, étant donné la position particulière choisie pour les prises sur l'enroulement primaire, U étant la tension engendrée au secondaire lorsqu'une tension de six volts est appliquée au primaire entre la prise médiane 102 et la prise extrême 119 de l'enroulement pri maire.
Le balai 105 passant sur les lames 111 et 112 la tension recueillie au secondaire tombe à 2U, puis U. Elle s'annule quand le balai passe sur la lame 113 qui n'est pas reliée au transformateur, redevient U, 2U et 3U en changeant de signe lorsque le balai passe sur les lames 114, 115 et 116 ; elle est enfin égale à 2U, U et 0, lorsque le balai termine son tour par les lames 117, 118 et 107.
On obtient donc au secondaire du transformateur une tension alternative voisine d'une tension sinusoi- dale, si la durée relative des paliers de tension suc cessifs est convenablement choisie.
On peut obtenir toute forme désirée de tension alternative en réglant convenablement la durée de chaque palier de tension et en disposant convenable ment les prises sur l'enroulement primaire du trans formateur.
Le balai tournant se déplaçant sur un collecteur circulaire pourrait être remplacé par un balai animé d'un mouvement alternatif rectiligne et se déplaçant sur un collecteur comprenant une série de lames dis posées les unes à côté des autres et reliées aux pri ses du transformateur.
Le balai. pourrait même frotter directement sui vant un mouvement alternatif rectiligne sur les prises disposées symétriquement sur l'enroulement primaire du transformateur, ces prises étant construites spé cialement à cet effet.
Le même dispositif peut être utilisé également en redresseur de tension alternative. La tension alterna tive à redresser est appliquée au secondaire 125 du transformateur ainsi. qu'au moteur d'entraînement du balai qui doit être alors un moteur synchrone. L'avantage de ce dispositif sur les redresseurs exis- tants est que la tension continue recueillie demeure sensiblement égale à sa valeur maximum pendant presque toute la durée de chaque période au lieu d'avoir la forme d'une onde alternative redressée. Ceci est intéressant dans le cas où l'on désire la charge rapide d'un accumulateur avec une intensité limitée.
Reversible device making it possible to obtain either an alternating voltage from a direct current source, or a direct voltage from an alternating current source It is known practice to transform the direct voltage of a battery into alternating voltage. accumulators or batteries by means of a switch or a vibrator. But these devices are expensive and poor performance, especially when you want to collect significant power from a battery of 6 or 12 volts.
The object of the invention is a reversible device making it possible to obtain either an alternating voltage from a direct current source, or a direct voltage from a native alternating current source, characterized in that it comprises two direct current terminals, one of which is connected to a center tap of the primary of a transformer and the other of which is connected to a brush driven by a periodic movement whose frequency is that of the alternating voltage , taps arranged symmetrically on the primary of the transformer on either side of the central tap, the mobile brush, during its movement,
electrically connecting each of these taps arranged symmetrically successively with said other direct current terminal, the whole being arranged so that an alternating voltage is collected at the secondary of the transformer when a constant direct voltage is applied between the direct current terminals, and that a DC voltage is collected between the DC terminals when an AC voltage is applied to the secondary of the transformer.
The curve of the alternating voltage collected has a shape which is all the more regular as the number of voltage stages is greater. To improve this regularity, it suffices to increase the number of primary catches.
An embodiment of the object of the invention will be described below, by way of example, with reference to the appended schematic drawing.
The single figure in the drawing represents the diagram of this embodiment.
The device shown comprises a direct current terminal intended to be connected to one of the poles of a direct current source 101 of constant voltage, for example a six-volt battery, this terminal being connected on the other hand, at the middle tap 102 of the primary 103 of a transformer 104.
The other direct current terminal is intended to be connected to the other pole of the source 101, this terminal being on the other hand connected to a brush 105 rotating on a collector 106 whose successive blades (in the particular case of the drawing , twelve blades numbered 107 to 118) are electrically connected to two series of three taps arranged symmetrically on the primary 103 on either side of the middle tap 102.
In each series, the sockets are placed respectively at the end, in the middle and at the third of the primary half-winding, taking as its origin the middle socket 102. That is 119, 120, 121, 122, 123 and 124 these catches.
Some blades are connected in pairs and sy metrically to the same socket, blades 108 and 112 to socket 119, blades 109 and 111 to socket 120, blades 118 and 114 to socket 122 and blades 117 and 115 to the socket 123. The blades 116 and 110 are connected respectively to the sockets 124 and 121 and the blades 107 and 113 are not connected to the winding.
The brush 105, when it turns for example clockwise from the blade $ 10 to the blade 110, successively applies a voltage of six volts between the middle tap 102 of the primary 103 of the transformer and the taps 119 , 120 and 121 of this primary. The voltage collected at the terminals of the secondary 125 is successively equal to U, 2U and 3U, given the particular position chosen for the taps on the primary winding, U being the voltage generated at the secondary when a voltage of six volts is applied at the primary between the median socket 102 and the extreme socket 119 of the primary winding.
The brush 105 passing on the blades 111 and 112 the voltage collected at the secondary drops to 2U, then U. It is canceled when the brush passes over the blade 113 which is not connected to the transformer, becomes U, 2U and 3U again in changing sign when the brush passes over the blades 114, 115 and 116; it is finally equal to 2U, U and 0, when the broom ends its turn with the blades 117, 118 and 107.
An alternating voltage close to a sinusoidal voltage is therefore obtained at the transformer secondary, if the relative duration of the successive voltage steps is suitably chosen.
Any desired form of alternating voltage can be obtained by suitably adjusting the duration of each voltage step and by properly arranging the taps on the primary winding of the transformer.
The rotating broom moving on a circular collector could be replaced by a broom driven by a rectilinear reciprocating movement and moving on a collector comprising a series of blades placed one beside the other and connected to the connectors of the transformer.
The broom. could even rub directly following a rectilinear reciprocating movement on the taps arranged symmetrically on the primary winding of the transformer, these taps being specially constructed for this purpose.
The same device can also be used as an AC voltage rectifier. The alternating voltage to be rectified is applied to the secondary 125 of the transformer as well. than the brush drive motor which must then be a synchronous motor. The advantage of this device over existing rectifiers is that the DC voltage collected remains substantially equal to its maximum value for almost the entire duration of each period instead of having the form of a rectified AC wave. This is advantageous in the case where it is desired to rapidly charge an accumulator with limited intensity.