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Appareil de secours d'alimentation en courant électrique se chargeant par à-coups La présente invention a pour objet un appareil, de, secours d'alimentation en courant électrique. se chargeant par à-coups.
Les accumulateurs. Ferro-Nickel présentent,, par rapport aux accumulateurs au plomb, l'avantage de nécessi- ter beaucoup moins d'entretien, et d'être plus robustes et plus durables.
Toutefois, le processus de charge en tampon, utilisable avec- les. accumulateurs au plomb, et qui consiste à maintenir constamment les. accumulateurs chargés au moyen d'un léger courant de maintien, n'est pas favorable aux accumulateurs: Ferro-Nickel, ces derniers nécessitant d'être chargés et déchargés périodiquement.
Le but de la, présente. invention est de fournir un appareil dans. lequel la charge de l'accumulateur soit assurée par à-coups.
Cet appareil, est, caractérisé, par le fait qu'il comprend, en combinaison, un. transformateur alimenté par le courant du réseau,- un redresseur en pont alimenté par ledit transformateur, une batterie d'accumulateur alimentée par ledit redresseur, un circuit comprenant un.
relais servant à la mise en service de la batterie lorsque le courant du réseau vient à manquer, un régulateur de charge par à-coups, comprenant deux transistors montés en bascule de Schmitt, et un relais, une diode étant interposée entre le redresseur et le régulateur de charge, afin d'éviter tout risque que la batterie de secours débite dans le régulateur de charge, ce régulateur comprenant en outre une diodqZ Zqner fournissant la tension de,
référence à l'enclenchement.
Le dessin représente; à: titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La. figure est un schéma du circuit électrique d'un appareil électr_xque à. charge flottante pour éclairage de. secours.
L'appareil r_epréent@ çoruprend. un transformateur, 1 alimenté. par, le- réseau et: prfltég4 par un fusible 2. Le transformateur 1 fournit la tension à un m4resseur en. pont 3. Ce redresseur alimente cri tension, continue. le. circuit électronique et fournit également le courant de charge à une batterie Ferro-Nickel de secours 4.
La tension continue fournie par le redrésseur 3 est appliquée- à un relais RI, par l'intermédiaire d'une résistance 5. Un. condensateur 6 constitue,. avec la résistance 5, une celiule de. filtrage.
Y Le relais RI sert à la mise en service de la batterie de secours 4. En effet, en l'absence de tension du réseau, le relais RI est relâché et, par la position- de repos de son contact de commutation CIR1 la borne positive, désignée par 7, de la batterie de secours 4 est reliée, par l'intermédiaire d'un fusible 8 et dudit contact, à la borne positive, désignée par 9, de la ligne, de. secours alimentée en courant continu parla batterie 4.
La borne négative de la ligne de secours, désignée par 10 ;. est directement reliée à la borne négative 11, de la batterie de secours 4.
La charge. de- la batterie se fait s'il. y a une tension sur le réseau et si un relais R2, dit relais de charge, est tiré. Le relais R2 fait partie d'un régulateur de charge par à-coups, désigné d'une façon générale par 12, dont le fonctionnement sera décrit plus loin.
Le courant de charge de la batterie part de la borne positive, désignée par 13,. du redresseur-tampon 3, passe par le contact de travail du contact de commutation CIR1 du relais RI, lequel est tiré puisqu'il y a de la tension sur le réseau. Le. courant de charge continue son circuit. à travers le fusible & ,. entre dans la batterie de secours 4 par .la borne positive 7 et en ressort par la borne. négative 11.
Il passe ensuite par le. contact de travail du contact de commutation CIR2 du relais- R2.. Le courant. de charge continue sois circuit à travers une. résistance-erie 14 destine, à limiter le courant: maximum de charge, et bouc-le sm circuit à travers unç diWe 1,5 pour- parvenir à la borne négative,- dé*née par 1f, du
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redresseur en pont 3.
La diode 15 est placée à cet-endroit pour éviter que. lors d'une baisse de la tension du réseau, la batterie se décharge dans le relais R1 par le fusible. 8,. le contact de travail du contact de commutation ClR1 du relais RI, le relais RI, la résistance 5, la résistance 14 (si la diode 15 n'existait pas), et le contact de travail du contact de commutation CIR2.
On constate en effet que, si la batterie était en charge et que survienne une baisse de la tension du réseau, le contact de charge (contact de travail du contact de commutation CIR2) se maintient fermé, la tension étant trop basse. On pourrait donc avoir une tension redressée inférieure à la tension de la batterie de secours 4 et un débit de celle-ci si la diode 15 n'était pas insérée dans le circuit de charge de la batterie.
Il est à remarquer qu'une résistance 17 maintient en permanence, lorsqu'il y a de la tension sur le réseau, une tension sur le diviseur de tension constitué par une résistance 18, un potentiomètre 19 et une résistance 20. Ce diviseur de tension n'est toutefois pas alimenté pendant le temps de commutation du contact CIR2 du relais R2.
Le régulateur de charge 12 est constitué essentiellement par des transistors TRI et TR2, montés en bascule de Schmitt; et par le relais R2; le détail du circuit est indiqué ci-après.
L'alimentation du régulateur de charge 12 se fait par le redresseur en pont 3 à travers une diode 21. Cette dernière joue le même rôle que la diode 15 et évite que la batterie de secours 4 puisse débiter dans le régulateur de charge 12.
Une résistance 22 et des condensateurs 23 et 24 constituent à eux trois une cellule de filtrage des- tinée à fournir une tension continue filtrée au dispositif électronique formé par les transistors TRI et TR2. La bascule de Schmitt constituée par les transistors TRI et TR2 et par les résistances 25, 26, 27 ainsi que par le relais R2 et une diode Zener 28, est un ensemble électronique connu en soi dont le détail du fonctionnement ne sera pas décrit. La diode Zener 28 sert de référence de tension.
Lorsque la batterie est suffisamment chargée, c'est- à-dire lorsqu'elle a une tension suffisamment élevée, le relais R2 doit être au repos, le transistor TR2 n'étant pas conducteur, alors que le transistor TRI est conducteur selon le processus classique de fonctionnement d'une bascule de Schmitt. Cela revient à dire que la base du transistor TRI est portée à une tension suffisamment négative pour maintenir ce transistor conducteur.
Cette fonction est remplie par le diviseur de tension constitué par les résistances 18 et 20 et par le potentiomètre 19. Ce diviseur de tension est alimenté par le potentiel de la batterie de secours 4 selon le circuit suivant: borne positive 7 de la batterie de secours 4, fusible 8. contact de travail du contact de commutation CIRl du relais RI, résistance 20, potentiomètre 19, résistance 18, borne négative 11 de la batterie de secours 4.
Le potentiomètre 19 est réglé de manière fixe. II permet de choisir la valeur de la tension pour laquelle la batterie est mise en charge. En effet, le curseur du potentiomètre 19 applique une tension négative sur la base du transistor TRI, laquelle tension est comparée avec la tension de référence fournie par la diode Zener 28 placée dans le circuit émetteur du transistor TRI. II est à remarquer, en outre, qu'une résistance 29 relie la base du transistor TRI au contact de repos du contact de commuta- tion Cl R2 du relais. R2 et, par là, directement-- à -la borne négative 11 de la batterie de secours 4.
La résistance 29 est disposée de manière à augmenter la différence entre la tension d'enclenchement et clé déclenchement de la bascule de Schmitt constituée par les transistors TRI et TR2, ce qui permet la charge par à-coups recherchée.
En effet, la résistance 29 est mise hors circuit lors de la charge, le contact de commutation CIR2 du relais R2 étant alors en position de travail. La base du transistor TRI subit une chute de tension due -au fait que la -résis- tance 29 n'est plus en parallèle sur la résistance 18 et sur la partie du potentiomètre 19 comprise entre la résistance 18 et le curseur du potentiomètre 19.
Le choix judicieux de la résistance 29 permet de régler les seuils d'enclenchement et de déclenchement de la bascule de Schmitt et de déterminer ainsi la grandeur de la chute de tension, laquelle chute de tension devra être compensée par l'élévation de la tension de la batterie de secours 4 en cours de charge, lorsque la tension sur la base du transistor TRI est de nouveau suffisante pour changer l'équilibre de la bascule de Schmitt et, de ce fait, faire relâcher le relais R2 qui supprime la charge, son contact de commutation ClR2 se trouvant alors en-position de repos, comme représenté sur la fig. 1.
Une baisse de tension du réseau ne présente pas d'inconvénient lorsque le régulateur de charge 12 est en position de charge, c'est-à-dire lorsque le relais R2 est tiré et lorsque son contact de commutation CIR2 est en position de travail, le relais R2 restera tiré en position de charge, la charge étant interrompue car la tension- redressée fournie par le redresseur en pont 3 est inférieure à celle de la batterie de secours 4 ; celle-ci ne peut toutefois pas débiter dans le circuit à cause des diodes 15 et 21, déjà décrites.
Il est à remarquer qu'une modification de la tension du réseau n'a pas d'influence sur la tension d'enclenchement de la bascule de Schmitt, c'est-à-dire sur la tension de la batterie à laquelle la charge s'enclenche: En effet, la tension de référence à l'enclenchement est fournie par la diode Zener 28, dont la tension n'est pas soumise aux fluctuations normales de la tension du réseau.
Le circuit électrique de l'appareil, de même que la batterie, seront logés, de préférence, dans un coffret anti- explosion, sur lequel ne seront apparentes que les bornes d'entrée, se branchant sur le réseau d'alimentation, et les bornes de sortie, destinées au raccordement de l'appareil à un poste d'éclairage de secours.
Ainsi, contrairement aux installations usuelles, l'unité de production de courant pourra se trouver dans le même local que l'appareil consommateur à basse tension, même au cas où des risques d'explosion pourraient se produire dans ce local, ce qui évitera les pertes de charge dues aux longs conducteurs transporteurs du courant à faible tension.