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Installation destinée à l'éclairage de voitures.
La présente invention est relative aux installations destinées à l'éclairage de voitures,, par exemple des voitu- res de chemin'de fer et, en général, des voitures où le nom- bre de tours de la dynamo d'alimentation subit de fortes va- riations.
Dans ces installations le courant est fourni pendant les périodes d'arrêt de la voiture à l'aide d'une batterie., et pendant son mouvement au moyen d'un générateur entrainé par la voiture elle-même, par exemple par l'un des essieux ou par l'arbre du moteur. A partir d'un certain nombre de tours,
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le générateur débite le courant dont une partie sert en même temps pour charger la batterie. Toutefois, on se heurte tou- jours à la difficulté de maintenir constante la tension, étant donné que le nombre de tours de la dynamo peut varier dans des limites très étendues pendant le fonctionnement, de sorte que le dispositif de réglage doit satisfaire à des conditions ri- goureuses.
La présente invention a pour objet un système d'éclai- rage de trains, permettant d'une manière simple de maintenir constante la tension du générateur malgré de fortes variations du nombre de tours.
Conformément à l'invention les aimants de la dynamo sont munis de deux enroulements dont l'un est connecté direc- tement aux conducteurs principaux, tandis que l'autre, qui s'oppose au premier, est alimenté par une dynamo auxiliaire, qui est aussi accouplée, soit directement, soit au moyen d'une transmission, à l'essieu de la voiture ou à l'arbre du'moteur.
Le courant d'excitation de la dynamo auxiliaire est réglé à l'aide d'un régulateur thermolonique.
L'invention va être décrite plus en détail avec réfé- rence au dessin annexé, qui en représente, à titre d'exemple, un mode d'exécution.
La fig. 1 représente schématiquement une installation d'éclairage suivant l'invention, où G désigne la dynamo princi- pale, dont l'inducteur est calé sur l'un des arbres rotatifs.
H est la dynamo auxiliaire, qui dans la plupart des cas est accouplée à la dynamo principale 'et dont le nombre de révolu- tions subit des variations correspondantes. Par 1 est désigné l'enroulement excitateur principal, qui à travers une résis- tance 4 est connecté aux bornes du générateur principal. Cette résistance n'est pas essentielle et peut souvent être omise.
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Le second enroulement, c'est-à-dire l'enroulement excitateur auxiliaire 2 est connecté aux bornes de la dynamo auxiliaire, soit directement, soit à travers une résistance. Cette dy- namo auxiliaire comprend un enroulement excitateur 3, qui,. est connecté aux bornes de la dynamo auxiliaire ou bien alimenté par une autre source de courant, par exemple par la batterie ou par la dynamo principale. Le régulateur 5 va être décrit plus en détail. Les pointillés 6 indiquent qu'il est influencé par la tension entre les conducteurs principaux 7.
Le fonctionnement de l'installation va être expliqué ci-après. On admettra que la tension entre les rails princi- paux soit constante, de sorte que l'enroulement 1 a un nombre constant d'ampère-tours. Pour obtenir une tension constante il faut prendre soin que le nombre total d'ampère-tours sur les aimants de la dynamo principale diminue assez sensiblement au fur et à mesure que s'accroît le nombre de tours. Or, l'ins- tallation est agencée de telle façon qu'à un nombre de tours relativement faible la tension du générateur principal suffit à fournir le nombre d'ampère-tours nécessaires pour le champ.
Pour un nombre de tours croissant la tension aux bornes de la dynamo principale G acquerrait une valeur excessive, ce qui serait aussi le cas si le nombre d'ampère-tours demeurait cons- tant. Du fait, cependant, que l'enroulement 2 s'oppose au premier enroulement, le champ de la dynamo principale décroit graduellement. Si le champ de la dynamo auxiliaire était cons- tant, le nombre d'ampère-tours antagonistes croîtrait linéai- rement avec le nombre de tours. De la sorte on peut obtenir que la tension demeure constante dans certaines limites. Tou- tefois, il reste certaines différences qui sont inférieures, il est vrai, à celles se produisant dans les installations sans enroulement antagoniste mais qui peuvent pourtant acqué-
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rir une valeur assez élevée.
Afin de les compenser un régula- teur thermolonique est placé dans le circuit d'excitation de la dynamo auxiliaire, ce régulateur remettant au point le champ de la dynamo auxiliaire en cas de variations du nombre de tours de telle manière que la tension aux bornes de la dy- namo principale demeure sensiblement constante. Ce dispositif de réglage ne nécessite qu'un nombre réduit de tubes à dchar- ges électriques. On a constaté qu'en connectant le régulateur aux bornes de la dynamo principale, on peut maintenir la ten- sion sensiblement constante, tandis que le nombre de tours varie dans de larges limites.
La fig. 2 représente un mode d'exécution du montage du dispositif de réglage. Une extrémité de l'enroulement exci- tateur de la dynamo auxiliaire est reliée à l'une des bornes de la dynamo principale et l'autre extrémité à l'anode 9 de la diode 8. Un pôle de la cathode 10 de cette diode est connec- té directement au conducteur négatif, et l'autre pôle à tra- vers une résistance 11 au conducteur principal positif. Toute variation de tension agit sur le courant d'excitation de la dynamo auxiliaire de manière à s'opposer à cette variation.
La fig. 3 représente un mode d'exécution modifié corres. pondant essentiellement à celui montré sur la Fig. 2. Toute- fois, sur la fig. 3 la diode est remplacée par une triode, dont la grille est reliée à travers une batterie B au curseur d'un potentiomètre connecté aux bornes du générateur. La ten- sion de la batterie est légèrement supérieure à la tension du potentiomètre appliquée sur la grille et s'oppose à celle-ci., de sorte que la grille est négative par rapport à la cathode.
En présence d'une tension croissante du générateur, la ten- sion de grille décroit en valeur absolue, de sorte que le cou- rant d'anode traversant en même temps l'enroulement excita-
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teur 3 croit. Par conséquent, la tension de la dynamo auxiliai- re croit et le nombre d'ampère-toursantagonistes de 2 décroît, de sorte que les fluctuations de la tension du générateur sont contrariées. Dans ce montage le tube fait en même temps office de régulateur-diode. Il est naturellement aussi possible d'uti- liser une source de courant séparée pour l'alimentation de la cathode et dans ce cas le tube sert exclusivement de régula- teur triode.
La fig. 4 représente un autre mode d'exécution de la triode. Ce montage diffère de celui montré sur la fig.3 en ce que la cathode est montée en série avec l'enroulement excitateur principal 1. Dans ce cas le tube sert aussi de régulateur-diode et triode. Ce montage offre l'avantage que l'enroulement excitateur 1 sert en même temps de résistance en série pour la cathode, de sorte que les pertes se produi- sant sont plus faibles. Afin d'adapter le courant de chauffa- ge au courant d'excitation on peut monter encore une résis- tance en parallèle avec la cathode, bien que ceci soit moins désirable dans bien des cas. Un autre avantage consiste en ce qu'il ne se produit pas une augmentation inadmissible de la tension de la dynamo lorsque le filament est brûlé ou lorsqu'il se produit un court-circuit entre le filament et l'anode.
Dans le premier cas la tension est complètement suppri- mée et dans le second cas la résistance dans l'enroulement exci- tateur de la dynamo auxiliaire devient minimum, de sorte que le champ de la dynamo principale est contrarié autant que pos- sible.
Dans bien des cas on peut naturellement monter plu- sieurs diodes ou triodes de ce genre en parallèle.
On peut disposer encore un troisième enroulement sur les aimants du générateur principal., afin de supprimer la per-
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te de tension se produisant dans l'induit par suite de la résistance et de la réaction d'induit.
En outre il est possible de disposer un seul enrou- lement sur les aimants de la dynamo principale, qui est mon- tée alors en série avec la dynamo auxiliaire. Dans tous ces cas le fonctionnement du dispositif de réglage reste inchangé.
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Installation for car lighting.
The present invention relates to installations intended for the lighting of cars, for example railway cars and, in general, cars where the number of revolutions of the power supply dynamo is subjected to strong. variations.
In these installations the current is supplied during the periods of stopping of the car by means of a battery., And during its movement by means of a generator driven by the car itself, for example by one axles or by the motor shaft. From a certain number of turns,
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the generator delivers the current, part of which is used at the same time to charge the battery. However, one always comes up against the difficulty of keeping the voltage constant, since the number of revolutions of the dynamo can vary within very wide limits during operation, so that the regulating device must satisfy certain conditions. rigorous.
The present invention relates to a train lighting system, making it possible in a simple manner to maintain the voltage of the generator constant despite large variations in the number of revolutions.
According to the invention, the magnets of the dynamo are provided with two windings, one of which is connected directly to the main conductors, while the other, which opposes the first, is supplied by an auxiliary dynamo, which is also coupled, either directly or by means of a transmission, to the axle of the car or to the shaft of the motor.
The excitation current of the auxiliary dynamo is regulated using a thermolonic regulator.
The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawing, which shows, by way of example, one embodiment.
Fig. 1 schematically represents a lighting installation according to the invention, where G designates the main dynamo, the inductor of which is wedged on one of the rotating shafts.
H is the auxiliary dynamo, which in most cases is coupled to the main dynamo, and the number of revolutions of which undergo corresponding variations. By 1 is designated the main exciter winding, which through a resistor 4 is connected to the terminals of the main generator. This resistance is not essential and can often be omitted.
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The second winding, that is to say the auxiliary exciter winding 2 is connected to the terminals of the auxiliary dynamo, either directly or through a resistor. This auxiliary dynamo comprises an exciting winding 3, which ,. is connected to the terminals of the auxiliary dynamo or supplied by another current source, for example by the battery or by the main dynamo. The regulator 5 will be described in more detail. The dotted lines 6 indicate that it is influenced by the voltage between the main conductors 7.
The operation of the installation will be explained below. It will be assumed that the voltage between the main rails is constant, so that the winding 1 has a constant number of ampere-turns. To obtain a constant voltage, care must be taken that the total number of ampere-turns on the magnets of the main dynamo decreases quite appreciably as the number of turns increases. However, the installation is arranged such that at a relatively low number of turns, the voltage of the main generator is sufficient to supply the number of ampere-turns necessary for the field.
For an increasing number of turns, the voltage across the main dynamo G would acquire an excessive value, which would also be the case if the number of ampere-turns remained constant. Because winding 2 opposes the first winding, however, the field of the main dynamo gradually decreases. If the field of the auxiliary dynamo were constant, the number of opposing ampere-turns would increase linearly with the number of turns. In this way, it is possible to obtain that the voltage remains constant within certain limits. However, there remain certain differences which are inferior, it is true, to those occurring in installations without antagonistic winding but which can nevertheless be acquired.
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laugh a fairly high value.
In order to compensate for them, a thermolonic regulator is placed in the excitation circuit of the auxiliary dynamo, this regulator adjusting the field of the auxiliary dynamo in the event of variations in the number of revolutions so that the voltage at the terminals of the main dynamic remains roughly constant. This adjustment device requires only a small number of electric discharge tubes. It has been found that by connecting the regulator to the terminals of the main dynamo, the voltage can be kept substantially constant, while the number of turns varies within wide limits.
Fig. 2 shows an embodiment of the assembly of the adjustment device. One end of the exciter winding of the auxiliary dynamo is connected to one of the terminals of the main dynamo and the other end to the anode 9 of the diode 8. One pole of the cathode 10 of this diode is connected directly to the negative conductor, and the other pole through a resistor 11 to the positive main conductor. Any voltage variation acts on the excitation current of the auxiliary dynamo so as to oppose this variation.
Fig. 3 shows a corresponding modified embodiment. laying essentially on that shown in FIG. 2. However, in fig. 3 the diode is replaced by a triode, the gate of which is connected through a battery B to the cursor of a potentiometer connected to the terminals of the generator. The voltage of the battery is slightly higher than the voltage of the potentiometer applied to the grid and opposes it, so that the grid is negative with respect to the cathode.
In the presence of an increasing generator voltage, the grid voltage decreases in absolute value, so that the anode current passing through the winding at the same time excites
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tor 3 believes. As a result, the voltage of the auxiliary dynamo increases and the number of ampere-turns antagonists of 2 decreases, so that the fluctuations in the generator voltage are thwarted. In this assembly, the tube also acts as a diode regulator. It is of course also possible to use a separate current source for supplying the cathode and in this case the tube serves exclusively as a triode regulator.
Fig. 4 shows another embodiment of the triode. This assembly differs from that shown in fig.3 in that the cathode is mounted in series with the main exciter winding 1. In this case the tube also serves as a diode and triode regulator. This arrangement offers the advantage that the exciter winding 1 serves at the same time as a series resistance for the cathode, so that the losses which occur are lower. In order to match the heating current to the excitation current a further resistor can be mounted in parallel with the cathode, although this is less desirable in many cases. Another advantage is that an inadmissible increase in dynamo voltage does not occur when the filament is burnt or when a short circuit occurs between the filament and the anode.
In the first case the voltage is completely removed and in the second case the resistance in the exciter winding of the auxiliary dynamo becomes minimum, so that the field of the main dynamo is thwarted as much as possible.
In many cases it is of course possible to mount several diodes or triodes of this type in parallel.
A third winding can still be placed on the magnets of the main generator., In order to eliminate the loss of
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te of voltage occurring in the armature as a result of resistance and armature reaction.
In addition, it is possible to have a single winding on the magnets of the main dynamo, which is then connected in series with the auxiliary dynamo. In all these cases the operation of the adjustment device remains unchanged.