Régulateur électrique, notamment de température, de pression ou d'humidité On sait qu'en automatisme, par exemple pour régler la température d'une machine ou d'un immeu ble, on utilise des faibles variations de courant résul tant, par exemple, des variations de résistances sou mises à la température, dont l'exploitation est en général fort difficile sans avoir recours à de nom breux dispositifs auxiliaires d'amplification.
C'est ainsi que les régulateurs électriques utilisés pour commander le débit de fluides divers en fonction de grandeurs telles, par exemple, que la température, la pression, l'humidité et d'autres, qui peuvent être détectées, la température par variation de résistance d'un fil métallique ou d'une pastille d'oxyde métal lique, la pression par une membrane manoeuvrant un potentiomètre, l'humidité par la variation de résis tance d'un sel hygroscopique ou par la différence de températures d'une sonde humide et d'une sonde sèche, présentent le grave inconvénient d'être compli qués, fragiles ou coûteux pour une précision d ter minée.
L'invention a pour but de remédier à ces incon vénients ou au moins de les réduire au strict mini mum en fournissant un régulateur électrique simple, solide, sensible et d'une grande souplesse d'utili sation.
Ce régulateur électrique, notamment de tempé rature, de pression ou d'humidité, est caractérisée en ce qu'il comporte un transformateur transformant les variations de la tension d'un courant alternatif, dont le primaire comprend un premier enroulement ali menté par ce courant alternatif modulé par un élé ment sensible à la grandeur à régler et un second enroulement monté en opposition de phase et four nissant un flux antagoniste produit par ce même cou rant alternatif mais non modulé, et dont le secon daire, présentant un très grand nombre de spires,
transforme en variations de tension les flucations du flux magnétique résultant de la différence des deux flux magnétiques primaires créés par les deux dits courants, un relais électrique polarisé comprenant un contact mobile destiné à venir en contact avec l'un ou l'autre de deux contacts fixes et comman dant un dispositif assurant le réglage de ladite gran deur, ce relais comprenant deux enroulements et fonctionnant sous l'action du flux résultant de la dif férence des flux produits, l'un par un courant pas sant dans l'un de ces enroulements, qui est monté dans un premier circuit sous contrôle de l'élément sensible à la grandeur à régler,
et l'autre par un cou rant passant dans le second enroulement, qui est monté dans un second circuit déterminant le point de fonctionnement du relais et réglable par un po tentiomètre, une varistance disposée dans ce second circuit pour compenser les effets de variation de tension du réseau alimentant le régulateur, des moyens thermiques de stabilisation du réglage com prenant deux potentiomètres et deux thermistances, au moins un de ces potentiomètres et une de ces thermistances étant intercalés dans ledit second cir cuit, ces moyens thermiques étant échauffés par deux lampes de signalisation reliées respectivement auxdits contacts fixes du relais de manière à indiquer le sens de fonctionnement du régulateur,
et des moyens d'accélération de la commutation du relais polarisé agencés de manière à provoquer une chute de tension supplémentaire dans ledit premier cir cuit, d'une part, et dans ledit second circuit, d'autre part, lors de l'allumage des lampes de signalisation correspondantes.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exem ple, une forme d'exécution de l'invention la fig. 1 représente un schéma électrique d'un régulateur électrique de températures ; la fig. 2 représente une variante d'exécution de ce régulateur.
Le régulateur de la fig. 1 a comme élément sen sible une résistance variable B variant en fonction de la température ; mais cette même résistance pourrait également varier en fonction de la pression ou de l'humidité au moyen respectivement d'un potentio mètre manoeuvré par une membrane ou par diffé- rence de températures entre une sonde humide et une sonde sèche.
Il effectue de façon générale la régulation en appliquant une tension électrique sur l'un des contacts 24 ou 25 d'un relais polarisé RP reliés aux bornes d'un récepteur M pouvant être un moteur à deux sens de marche ou un contacteur commandant un appareil provoquant l'effet de cha leur ou l'effet de pression ou l'effet d'humidité.
Le régulateur, ainsi que le montre la fig. 1, est alimenté par un transformateur T alimenté en cou rant alternatif par le réseau 1, 2 par un interrupteur 3, 4, dont les contacts fixes sont reliés aux bornes 5, 6 de l'enroulement primaire du transformateur qui donne une tension en 7, 8 correspondant à celle prévue par les normes de sécurité, ce qui permet d'utiliser des éléments sensibles B du commerce de valeurs standardisées.
L'enroulement secondaire du transformateur fournit un courant alternatif parcou rant le circuit 7-9-B-12-11-8 dont l'intensité est modulée par la résistance variable B et qui alimente un premier enroulement 12-11 du primaire d'un trans formateur A, dont un second enroulement primaire 11-10 est alimenté en courant de la même manière par l'intermédiaire d'une résistance constante de tarage R3, mais en opposition avec le courant ali mentant le premier enroulement primaire. Ce courant alimentant l'enroulement 11-10 doit créer un champ de façon que le noyau du transformateur reste dans la zone d'aimantation optimale,
le transformateur A travaillant dans cette zone. Quant à l'enroulement secondaire 13-14, il comporte un très grand nombre de spires et il doit fournir une tension aussi élevée que possible en fonction des fluctuations du flux dues à la différence des ampères-tours primaires.
Le relais polarisé RP comporte deux euroule- ments E2 et E1. Le courant alimentant l'enroulement E2 résulte de la différence de tensions entre la ten sion d'alimentation appliquée aux bornes 5 et 6 et la tension induite dans l'enroulement 13-14 ; il est redressé dans un circuit II comprenant des redres seurs montés en pont 21-22 et filtré par une self S2 et une capacité C2 avant de passer dans l'enroule ment E2.
Le deuxième enroulement El du relais est alimenté en courant redressé dans un circuit compre nant des redresseurs montés en pont 15-16 et filtré par une self S1 et une capacité Cl. Ce courant est constant, mais peut être modifié en agissant sur un potentiomètre P3 monté dans le circuit 6-15.
Un flux magnétique est ainsi créé par la bobine El en opposition avec celui créé par la bobine E2, ce qui permet de faire varier le point de fonctionnement du relais RP. Lorsque le courant passant dans la bobine E2 sera prédominant, il fera basculer le contact mobile 23 du relais sur le contact fixe 24, par exemple, ce qui entraînera le fonctionnement du récepteur M dans un sens devant correspondre à la correction du phénomène à régler qui a déclenché la variation de courant dans la bobine E2.
Lorsque le courant passant dans la bobine E2 sera redevenu égal à celui passant dans la bobine El, le contact avec le contact fixe 24 sera rompu.
Par contre, lorsque le courant passant dans la bobine E2 sera inférieur à celui passant dans la bobine El, le contact mobile 23 viendra sur l'autre contact fixe 25, faisant tourner le récepteur M dans le sens opposé.
Il est possible de changer le point d'équilibre en modifiant selon les besoins techniques le courant passant dans la bobine El en agissant sur le poten tiomètre de réglage P3.
Comme la tension du secteur 1-2 n'est générale ment garantie qu'à -f- ou - 10 /o, une varistance V, constituant un semi-conducteur de résistance va riant fortement avec la tension, est intercalée dans le circuit I, entre la self SI et la borne 17 de l'en roulement El, afin de supprimer l'influence des variations résultant de la différence de composition des circuits alimentant les redresseurs I et II.
Mais la transmission de la température, dans le cas de la régulation d'un fluide chauffant, par exem ple, à l'élément sensible B est lente dans les condi tions habituelles, car la masse des organes soumis aux variations de température demande un certain temps avant de se mettre en équilibre thermique avec ce fluide chauffant ; cette inertie produit un retard qui provoque inévitablement un dépassement de la température de consigne, et une compensation n'est pas prévue. Le dépassement est évité et l'on obtient une stabilisation de la température et par suite du réglage, au moyen de thermistances TI et T2 qui sont constituées par des semi-conducteurs dont la résistance varie fortement avec la tempéra ture.
Ces thermistances T 1 et T2 sont placées au- dessus des deux lampes de signalisation LI et L2 qui sont montées respectivement entre les résistances RI et R2 et les bornes 25, 24 pour indiquer le fonc tionnement du récepteur M, selon que le contact mobile 23 du relais est amené sur le contact fixe 24 ou sur le contact fixe 25 ou en position inter médiaire qui correspond à l'équilibre cherché. De cette façon, l'allumage de l'une de ces lampes échauffe la thermistance correspondante et la chute de résistance qui en résulte, est proportionnée à la durée de cet allumage.
Les thermistances TI et T2 sont montée en série entre la borne 16 du pont I et la borne 21 du pont II par l'intermédiaire du conducteur de retour 26-27.
Cette chute de résistance provoque une augmen tation du courant dans le circuit I ou II et finalement dans un des deux enroulements E1 ou E2. La ther mistance Tl est en série avec le circuit I comman- dant le relais RP de façon que l'augmentation de courant produite aboutisse à avancer la coupure du courant alimentant le récepteur M, assurant la cor rection du phénomène, par rapport au moment où cette coupure aurait eu lieu sous l'influence de l'élé ment sensible B sans l'existence de cette thermis tance.
L'avance de la coupure du courant alimentant le récepteur M, qui, dans l'exemple représenté, est un petit moteur à deux sens de rotation susceptible de commander une vanne ou un rhéostat de chauffage, est réglable par le moyen des deux potentiomètres P 1 et P2 dérivant une partie du courant des thermis tances T1 et T2, ce qui permet de faire varier l'im portance de l'augmentation de courant due à la chaleur des lampes de signalisation.
Pour éviter un fonctionnement trop lent du relais RP, préjudiciable à la tenue des contacts, lorsqu'ils sont très près l'un de l'autre, la distance d'amorçage des étincelles étant atteinte, des résistances RI et R2 sont insérées dans les circuits I et II (16-T1-26-5) et (21-T2-27-5) et les lampes sont alimentées par leur intermédiaire. Leur allumage provoque une légère chute de tension dans le circuit correspondant du relais dont la commutation devient franche.
Il est également possible d'avoir une attraction du courant plus importante à la fermeture qu'à l'ou verture, l'ouverture ne nécessitant pas autant d'éner gie, sans nuire à la précision du régulateur; dans ce cas, les résistances RI et R2 sont remplacées par des thermistances. Lorsque le relais enclenche dans un sens, la thermistance étant froide et plus résistante, provoque une chute. de tension plus importante, donc une attraction plus forte. Au bout de quelques se condes de fonctionnement, cette thermistance étant échauffée par la lampe de signalisation correspon dante, sa résistance diminue de valeur et la coupure aura lieu sous une tension moins grande.
La fig. 2 qui représente une variante d'exécution, montre une autre disposition des montages des élé ments assurant, comme spécifié ci-dessus, la com pensation des retards, à savoir des thermistances T1, T2, des potentiomètres P1, P2 et des résistances R1 et R2, qui, dans le montage prévu dans le schéma de la fig. 1, sont montés respectivement en série avec les circuits I et II.
Dans le schéma de la fig. 2, les éléments P1 et Tl constituent un sous-ensemble en série avec le circuit I, alors que les éléments P2, T2 sont montés entre les bornes 5 et 6 par l'inter médiaire du potentiomètre P3 et de la résistance Rl. Or, les éléments T2 et P2 ne participent pas à la détection du phénomène à régler et sont passifs au point de vue sensibilité ; ils diminuent donc quelque peu la précision du régulateur. Aussi on arrive au même résultat en branchant les éléments T2 et P2 comme représenté à la fig. 2, en parallèle avec le pont redresseur I, la thermistance T2 provoquant ainsi une chute de tension dont l'effet sur le circuit I est inverse de ce qu'elle serait sur le circuit II.
Bien entendu, le régulateur décrit, qui assure un réglage de température, pourrait être agencé de ma nière à assurer un réglage de pression ou d'humidité, la résistance B étant alors remplacée par un élément sensible détectant la pression ou l'humidité, comme il a été indiqué. Les phénomènes d'inertie sont les mêmes avec plus ou moins d'importance selon les machines à régler.