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"PERFECTIONNEMENTS AUX REGULATEURS POUR GENERATRICES D'AUTOMO-.
BILE"
La présente invention se rapporte à des machines dynamo- électriques, notamment aux génératrices utilisées dans les véhicules automobiles et a pour objet de prévoir un dispositif pour le réglage et le contrôle du débit de telles génératrices, ce dispositif agissant de manière à maintenir la batterie con- venablement chargée, tout en évitant une surcharge de cette dernière. L'avantage principal d'un tel dispositif réside dans
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le fait que, la batterie étant toujours maintenue à l'état de charge approprié, elle aura une durée beaucoup plus longue que dans le cas où elle aurait été chargée par les moyens habi- tuels.
L'objet de l'invention présente également d'autres ca- ractéristiques, lesquelles, tout en étant de moindre importan- ce, sont néanmoins avantageuses, comme, par exemple, le fait que la durée des différentes ampoules d'éclairage utilisées sur le véhicule se trouve augmentée et que l'allumage est amé- lioré grâce au voltage plus uniforme fourni par une batterie convenablement chargée.
Actuellement, le débit des génératrices électriques est presque universellement réglé par le dispositif dit: le troi- sième balai. Le désavantage de ce système réside dans le fait que le débit de la génératrice n'est pas réglé en proportion du débit nécessaire pour charger convenablement la batterie, mais est plutôt entièrement déterminé par la position du troi- sième balai. Il en résulte que, à moins d'être réglé suivant les besoins particuliers de chaque conducteur, le troisième balai n'empêche pas le survoltage ou le sous-voltage de la batterie.
Etant donné que divers conducteurs font de leurs véhicules les usages les plus variés, à savoir : les uns rou- lent seulement sur de petites distances et pendant la journée; d'autres roulent sur de longues distances et la nuit seulement; d'autres encore possèdent sur leurs véhicules des appareils spéciaux, tels que des lampes supplémentaires, des récepteurs de T.S.F., des essuie-glace électriques, des allume-cigares, etc.., on n'a pas réussi, jusqu'à présent, de régler le débit de la génératrice selon les besoins individuels de chaque conducteur.
Presque la totalité des dérangements survenus aux batte- ries d'automobiles provient d'une charge insuffisante pendant
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les mois d'hiver et d'une charge excessive pendant les mois d'été. Généralement, en hiver, le véhicule ne roule pas sur des distances très longues et la batterie est peu chargée, vu le plus grand emploi de lumière. A cela vient s'ajouter le fait que le courant nécessaire pour le démarrage du véhicule en hiver, est plusieurs fois supérieur à celui nécessaire pour le démarrage en été, ce qui provoque la décharge de la batte- rie. Cette décharge ou sous-voltage abaisse le poids spécifi que de l'électrolyte et expose la batterie aux dangers de la congélation. Pour parer à cet inconvénient, on règle le régime de charge en hiver au maximum.
Toutefois, et à moins de ré- duire ce régime élevé à l'approche de l'été, il en résulte un survoltage de la batterie, lequel a pour effet d'échauffer l'électrolyte et de provoquer une évaporation excessive de celui-ci avec, comme résultat éventuel, le dessèchement des plaques et le fendillement des séparateurs. Le fendillement des séparateurs et le gondolement des plaques ont pour effet une détérioration prématurée de la batterie.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention supprime les difficultés que présente l'obtention d'une char ge appropriée de la batterie dans n'importe quelle saison, et ceci en subordonnant le régime de charge non pas à une norme déterminée d'avance, mais à l'état de la batterie elle-même.
De cette façon, lorsque le voltage de la batterie complètement chargée baisse d'une quantité déterminée, le plein débit de chargement de la génératrice vient s'appliquer aux bornes de la batterie, jusqu'au moment où le voltage de cette dernière est amené à sa valeur de pleine charge, après quoi le débit de la génératrice est de nouveau réduit à une faible quantité.
Le régulateur suivant l'invention est destiné à être utilisé conjointement avec un conjoncteur-disjoncteur normal
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de génératrice, c'est-à-dire que le conjoncteur-dis joncteur ferme le circuit entre la génératrice et la batterie lorsque le courant de la première atteint environ 7 volts (dans le cas d'un système de chargement d'une batterie de 6 volts), tandis que le régulateur réduit le débit de la génératrice dès que la batterie atteint la tension déterminée d'avance, de 8 volts à 70 F.
La réduction du débit de la génératrice est obtenu par l'intercalation d'une résistance dans l'enrou- lement d'excitation de cette génératrice, cette réduction étant suffisamment élevée pour que le régime de chargement baisse jusque quelques ampères seulement, et reste générale- ment légèrement supérieur à celui nécessaire pour assurer l'al- lumage.
Une importante caractéristique qui distingue le dis- positif suivant l'invention de tous les régulateurs antérieurs consiste dans le fait que, une fois la charge normale de la batterie atteinte et le voltage fourni par la génératrice ré- duit, ce voltage reste réduit jusqu'au moment où la généra- trice s'arrête ou ralentit fortement, après quoi le régula- teur retourne automatiquement à la position de régime de char- ge maximum. Lorsqu'ensuite le moteur est mis en marche accé- lérée, le régime de charge monte immédiatement jusqu'au maxi- mum, toutefois, si à ce moment la batterie est encore pleine- ment chargée, le régime de chargement sera réduit dès que le moteur aura atteint une vitesse appropriée.
On voit donc que le régulateur suivant l'invention n'est pas du type vibra- toire, ce qui le distingue de tous les régulateurs connus.
La réduction du régime de chargement est obtenue moyen- nant intercalation d'une résistance dans le circuit d'exci- tation de la génératrice. Ce système de réglage est très an- cien, mais jusqu'à présent tous ses modes de réalisation aboutissaient indistinctement au type de régulateur connu sous le terme de vibratoire, lequel diffère du régulateur
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suivant l'invention par le fait que dans ce dernier, la ré- sistance reste maintenue dans le circuit d'excitation de la génératrice aussi longtemps que le moteur tourne à la vitesse normale et que la batterie est pleinement chargée, cette résis tance étant mise en courtcircuit' seulement lorsque le véhi- cule vient à s'arrêter ou que le moteur ralentit.
On obtient ainsi un régulateur ne présentant aucune caractéristique vibratoire, c'est-à-dire un régulateur dans lequel les plots de contact ne subissent pas une usure plus grande que dans le conjoncteur-disjoncteur normal. On conçoit aisément que, com- paré aux régulateurs du type vibratoire, le régulateur suivant l'invention aura une existence beaucoup plus longue et offri- ra une sécurité beaucoup plus élevée.
Les plots de contact du régulateur suivant l'invention s'ouvrent et se ferment pendant toute la durée normale d'une automobile, un nombre de fois égal seulement au nombre des ruptures et des fermetures du circuit dans un régulateur du type vibratoire pendant moins d'une heure de fonctionnement normal du véhicule, d'où il résulte que la présente invention permet d'éviter complètement les défaillances provoquées par le travail excessif des plots de contact.
Un autre objet de l'invention consiste à établir un porte- contact bimétallique permettant de compenser les effets des variations de température sur le voltage de la batterie com- plètement chargée et sur la résistance de l'enroulement du régulateur.
Dans les dessins annexés :
Fig. 1 est une vue d'élévation latérale d'un moteur d'au- tomobile sur lequel se trouve montée la génératrice perfec- tionnée suivant l'invention.
Fig. 2 montre un schéma des connexions de la génératrice, du conjoncteur-disjoncteur, du régulateur et de la batterie
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faisant partie du groupe moteur représenté en Fig. 1.
Fig. 3 est une vue en coupe verticale du conjoncteur- disjoncteur et du régulateur, cette vue faisant ressortir la simplicité et la compacité du dispositif suivant l'invention.
Fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la Fig. 3.
Fig. 5 est une vue en coupe suivant la ligne 5-5 de la Fig. 4.
Fig. 6 est une vue à plus grande échelle d'un porte- contact bimétallique dans la position occupée par celui-ci lors du chargement de la batterie en été.
Fig. 7 est une vue à plus grande échelle, montrant les organes représentés dans la Fig. 6, mais dans leur position de chargement en hiver.
Fig. 8 montre un schéma des connexions du conjoncteur- disjoncteur et du régulateur, les plots de contact étant représentés dans la position qu'ils occupent lorsque la géné- ratrice ne fournit pas de courant.
Fig. 9 est un schéma analogue montrant la position des plots de contact au moment où la batterie est complètement chargée.
Fig. 10 est un schéma analogue montrant la position des plots de contact après que la batterie a été complètement chargée et que le débit de la génératrice est réduit, et
Fig. ll est un schéma analogue montrant la position des plots de contact pendant que le moteur tourne au ralenti, cette Fig. représentant les moyens par lesquels le débit de la génératrice est maintenu à sa valeur réduite, ceci même lorsque les plots du conjoncteur-disjoncteur sont ouverts, ce qui fait ressortir le caractère non-vibratoire du régulateur suivant l'invention.
Dans ces dessins, le chiffre de référence 10 désigne en
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général., un moteur à combustion interne, tel qu'il se trouve généralement monté dans un véhicule automobile. Ce moteur est pourvu d'une génératrice 11 destinée à charger la batterie et entraînée par le moteur, de la manière habituelle, au moyen d'une courroie de ventilateur 12. La génératrice 11 est du type à réglage par troisième balai, toutefois, comme on le verra dans la suite, le dispositif suivant l'invention peut s'appliquer également aux génératrices habituelles avec enrou- lement shunt ou série. La construction spécifique de la géné- ratrice ne faisant pas partie de la présente invention, n'est pas revendiquée dans celle-ci, le dispositif suivant l'inven- tion étant applicable aux génératrices de n'importe quel type.
Dans la génératrice 11, montrée schématiquement dans la Fig. 2 et consistant en une armature 13, des balais principaux 14 et 15 et un balai de réglage 16, ce dernier est réuni à une extrémité d'un enroulement d'excitation 17, tandis que l'autre extrémité de cet enroulement vient aboutir sur un côté de la génératrice et à l'extérieur de celle-ci, pour être connectée au régulateur au moyen de la borne 18. Le balai 14 est mis à la masse de la manière usuelle, tandis que le balai 15 est réuni à une borne 19 servant à la prise du courant de charge- ment produit par la génératrice.
La seule différence entre une génératrice de type courant et celle suivant l'invention réside dans le fait que dans cette dernière, l'extrémité li- bre de l'enroulement de champ 17 aboutit à la borne 18, alors que dans les génératrices connues, cette extrémité est mise à la terre comme indiqué par le pointillé 20.
Bien que le régulateur et le conjoncteur-disjoncteur soient construits de manière à pouvoir être logés dans un boîtier unique, ils constituent néanmoins deux dispositifs ' distincts, à savoir,le régulateur, considéré comme nouveau,
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et le conjoncteur-disjoncteur normal, connu en soi. Pour mieux faire comprendre l'interdépendance entre ces deux dispositifs, on procédera ci-après à une description brève de la construc- tion et du fonctionnement du conjoncteur-disjoncteur avant de passer au fonctionnement conjugué de celui-ci et du régula- teur.
Le conjoncteur-disjoncteur consiste en un noyau magnéti- que 23 portant un enroulement à haute résistance 21, dont une extrémité est réunie électriquement au dit noyau, lequel est relié électriquement à la borne négative de la génératrice.
L'autre extrémité de l'enroulement 21 est mise à la masse en 22. Le noyau 23 est pourvu d'une armature 24 dont l'extrémité libre porte l'un des deux plots de contact 25, lesquels sont réglés de telle manière que lorsque l'armature 24 est attirée par le noyau, le circuit se ferme à travers un enroulement 26 en fil relativement épais, entourant extérieurement l'enrou- lement 21. Une extrémité de l'enroulement 26 est réunie à l'autre des plots de contact 25, tandis que l'extrémité libre de cet enroulement est réunie à une borne d'une batterie 43 dont l'autre borne est mise à la terre.
L'enroulement 21 présen- te une résistance très élevée, de sorte qu'en considérant la limite des tensions pouvant être produites par la génératrice, cet enroulement ne peut être traversé que par un courant de quelques milliampères, tandis que l'écoulement 26 présente une très faible résistance, de sorte que le débit entier de la génératrice peut passer facilement à travers cet ,-^enroulement sans subir une chute de tension appréciable. On remarquera en outre que les enroulements 21 et 26 sont bobinés dans le même sens, de sorte que le flux magnétique engendré dans ces deux enroulements par le passage du courant lors du chargement dé la batterie aura tendance à attirer l'armature.
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Ce conjoncteur-disjoncteur fonctionne comme suit :
Lorsque la génératrice tourne, le courant passe de la borne 19 au noyau 23, et de là, à travers l'enroulement 21, à la masse, de manière à compléter le circuit. Vu la résistance très élevée de cet enroulement, la tension de sortie de la génératrice augmente rapidement jusqu'au moment où elle at- teint sept volts, c'est-à-dire jusqu'à ce que cet enroulement ait créé un champ magnétique suffisamment intense pour provo- quer l'abaissement de l'armature 24 et fermer ainsi les plots de contact 25, ce qui permettra au courant de la génératrice de passer par ces plots ainsi que par l'enroulement 26, à la batterie 43, d'où il va à la masse de manière à compléter le circuit.
La batterie reçoit désormais le courant de charge- ment et la tension dans les enroulements 21 et 26 est évident ment la même que dans la batterie 43. Dans le cas où la géné- ratrice viendrait à ralentir de manière que sa tension tombe au-dessous de celle de la batterie, le courant dans l'enroule- ment 26 se trouverait inversé, ce qui aurait pour effet de chan- ger le sens du flux magnétique engendré par l'enroulement 21 et de neutraliser ainsi l'attraction exercée par cet enrou- lement sur l'armature 24, laquelle, en se libérant, ouvre les plots de contact et coupe ainsi la batterie de la génératrice.
De cette façon, la batterie se trouve automatiquement connec- tée à la génératrice lorsque la tension produite par cette dernière est supérieure à celle de la batterie, la dite batte- rie étant automatiquement déconnectée de la génératrice dès que la tension de cette dernière tombe au-dessous de celle de la batterie.
Le dispositif régulateur, bien qu'en apparence très sem- blable au conjoncteur-disjoncteur qui vient d'être décrit, diffère cependant radicalement de ce dernier au point de vue
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du fonctionnement.
Le régulateur a pour but d'intercaler automatiquement une résistance dans le circuit d'excitation de la génératrice et à retenir cette résistance dans le dit circuit aussi long- temps que la batterie est complètement chargée et que la géné- ratrice tourne au régime normal. Ce régulateur consiste en un noyau 27 en forme de "U", réuni électriquement à la borne 18 de la génératrice. Le noyau 27 est pourvu d'une armature 28 portant l'un des deux plots de contact 30, fixé à son extrémité libre et destiné à venir s'appliquer élastiquement contre le plot opposé. Ce dernier est soutenu par un support métallique 29, mis à la masse en 22. L'armature 28 est maintenue écartée du noyau 27 par pression élastique, de sorte que les plots 30 se trouvent constamment et élastiquement appliqués l'un con- tre l'autre.
De cette façon, lorsque la génératrice est arrê- tée, ou tourne au ralenti, l'extrémité normalement mise à la masse, de l'enroulement d'excitation de la génératrice, se trouve mise à la terre par la borne 18, le noyau 27, l'arma- ture 28, les plots 30.et le support 29. Donc, lorsque la géné- ratrice tourne au ralenti ou est arrêtée, son enroulement d'excitation se trouve mis à la terre, de sorte que le débit maximum est atteint dès que la marche de la génératrice est accélérée.
Le noyau 27 porte un enroulement de régulateur 31 dont une extrémité est réunie à la borne 19 de la génératrice, l'autre extrémité de cet enroulement étant mise à la masse en permanence en 22. L'enroulement du régulateur est calculé de telle manière que lorsqu'il est traversé par un courant de 8. 3 volts, à une température de 70 F, il attire l'armature 28 vers le noyau 27 en séparant les plots 30 et en coupant ainsi le circuit de mise à la terre de l'enroulement.d'excitation de la génératrice.
On conçoit que s'il n'y avait pas d'autre
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liaison entre la masse et la génératrice, le débit de cette dernière se réduirait à zéro par l'ouverture des plots 30, ce qui aurait pour effet de réduire la tension dans l'enrou- lement 31, et de permettre ainsi le retrait de l'armature par détente brusque, en fermant les plots de contact. La tension augmenterait alors de nouveau et attirerait l'armature 28, en ouvrant les plots 30, de manière à réduire de nouveau le débit à zéro. Ce cycle se répéterait continuellement une fois la batterie complètement chargée, suivant le principe effecti- vement utilisé dans plusieurs types de régulateurs.
Le désa- vantage d'un tel régulateur réside dans le fait que le cycle décrit ci-dessus se répète à une fréquence telle que l'arma- ture vibre constamment aussi longtemps que la batterie est chargée, de sorte que les plots 30 sont sujets à usure et à la formation de cratères, ce qui provoque leur détérioration.
Le régulateur suivant la présente invention diffère des régulateurs du type ancien par le fait qu'il comporte une ré- sistance d'enroulement d'excitation 32, de 4 ohms environ, shuntée à travers les plots 30, de sorte que l'ouverture de ces derniers n'aura pas pour effet de couper entièrement le cir- cuit d'excitation de la génératrice. En effet, après l'ouver- ture des plots 30, le circuit d'excitation reste encore tou- jours mis à la terre, à savoir par l'intermédiaire de la ré- sistance 32, de sorte que le débit de la génératrice est ré- duit non pas à zéro, mais à 3-4 ampères environ, c'est-à-dire légèrement plus qu'il n'est nécessaire, pour assurer l'allu- mage.
Par conséquent, après l'ouverture des plots 30, la ten- sion de la génératrice ne tombe pas à zéro, mais reste légè- rement supérieure à celle de la batterie et, cette dernière étant complètement chargée, se maintient entre 7 et 8 volts à 70 F. Grâce à cette disposition, l'armature 28 sera maintenue
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dans sa position attirée, de sorte que les plots de contact resteront ouverts aussi longtemps que le moteur continue à fonctionner normalement.
Comme on le verra dans la Fig. 6, l'entrefer entre l'ar- mature 28 et le noyau 27 est pratiquement nul lorsque l'arma- ture se trouve dans sa position attirée. L'amplitude de dépla- cement de l'armature est calculée de telle manière que cette dernière ne peut retourner à sa position de repos jusqu'au moment où la tension dans l'enroulement 31 est réduite à 3 volts environ. Par conséquent, il est nécessaire que le moteur soit complètement arrêté ou tout au moins mis au ralenti, pour qua l'armature 28 puisse retourner à sa position supérieure et réunir ainsi directement l'enroulement d'excitation à la masse. On conçoit que, une fois l'armature éloignée du noyau, il sera nécessaire d'appliquer une tension de 8.3 volts pour ramener l'armature dans sa positibn initiale et de séparer ainsi à nouveau les plots de contact.
Grâce à cette disposi- tion, les variations de régime du moteur, qui se produisent pendant le fonctionnement normal du véhicule, n'ont pas pour effet de déplacer l'armature 28 de l'une de ses positions extrêmes. L'armature ne saurait retourner dans sa position supérieure pour remettre ainsi la génératrice en état de chargement à pleine tension, que dans le cas où le moteur viendrait à s'arrêter ou à ralentir.
Dans le cas où la batterie serait mise à contribution soit par le démarrage du moteur, soit par l'éclairage de la voiture lorsque celle-ci est à l'arrêt, sa tension tomberait au-dessous de la tension de pleine charge et la tension à la borne 19da la génératrice baisserait en conséquence. Une ten- sion ainsi réduite ne peut pas engendrer dans l'enroulement 31 un champ magnétique suffisant pour ouvrir les plots 30. L'en-
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roulement d'expitation 17 de la génératrice se trouve alors directement mis à la masse, de sorte qu'on dispose désormais, pour le chargement de la batterie, du débit maximum de la génératrice, ce qui permet de rétablir la tension pleine de la batterie dans un temps minimum.
On conçoit aisément que le débit maximum de la génératrice peut, dans ce cas, être porté 'à une valeur supérieure à celle qu'il pourrait présenter, avec une sécurité suffisante, dans le cas où la génératrice n'aurait été réunie à la batterie que par le conjoncteur-disjoncteur habituel, vu que dans ce dernier cas, la batterie se trouverait surchargée, pour la plupart du temps, si l'on utilisait le débit maximum de la génératrice. Ceci s'applique particuliè- rement à la période d'été, pendant laquelle le démarrage et l'éclairage consomment très peu de courant et où l'on fait fréquentent de longues randonnées.
Il a été trouvé avantageux de régler la génératrice pour un débit de 17 ampères, ce qui constitue une Unité de sécurité pour la machine et empêche réchauffement excessif pendant le chargement de la batterie.
Si la tension de la batterie 43 était la même pour les différentes températures de service rencontrées en été et en hiver et si la résistance de l'enroulement 31 ne variait pas avec ces températures, il aurait suffit de régler les plots de contact et l'armature 28 une fois pour toutes, pour main- tenir la batterie à l'état de pleine charge à n'importe quelle température. Or, il est bien connu que la tension aux bornes d'une batterie complètement chargée est, en été, de 0,5 volt moins élevée qu'en hiver, différence qui doit être compensée.
En outre, la résistance de l'enroulement 31 augmente avec la température extérieure, de sorte que lorsque cette température est élevée, l'enroulement 31 laisse passer moins de courant, d'où il résulte que le flux magnétique agissant sur l'armature
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diminue à mesure que la température augmente. Afin de compen- ser d'une manière simple et efficace les variations de résis- tance provoquées par les fluctuations de la température de service du dispositif, on prévoit le support bi-métallique 29 dont la fonction consiste à modifier la position du plot 30 relativement fixe, de manière à faire varier l'entrefer entre le noyau 27 et l'armature 28, en vue de compenser les fluctua- tions de tension de la batterie et les variations de résistance du régulateur.
La position des plots 30 représentée en Fig. 6 correspond à une température extérieure élevée. On voit que l'entrefer 33 laissé entre l'armature 28 et le noyau 27 est relativement faible. Cet entrefer est déterminé par la position du plot fixe 30 , dont la position est déterminée à son tour par le support 29. Ce support est composé d'une bande intérieure 34 établie en un métal à faible coefficient de dilatation, tel que l'invar ou l'acier, et d'une bande extérieure 35 établie en laiton ou autre métal à coefficient de dilatation élevé.
Il en résulte que, lorsque la température de cette dernière bande métallique augmente, le plot supérieur a tendance à s'abaisser dans le sens de la flèche 36, de manière à réduire l'entrefer 33. Par contre, et comme montré dans la Fig. 7, lorsque la température baisse, le plot supérieur a tendance à se relever dans le sens de la flèche 44.
Les mouvements indiqués dans les Fig. 6 et 7 sont forte- ment exagérés et servent plutôt à faire ressortir l'action même des organes que de donner une idée exacte de l'amplitude de leurs déplacements. Comme on le sait, l'effort d'attrac" tion s'exerçant sur l'armature varie approximativement comme le carré de l'entrefer, de sorte qu'une très faible modifica- tion de l'entrefer suffit pour compenser un changement accentué dans la tension de la batterie et dans la résistance de l'en-
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roulement 31. On aurait pu croire que, le dispositif étant fixé au moteur, lequel chauffe en hiver comme en été, la tem- pérature de service de l'enroulement 31 ne subira que de très faibles variations.
Toutefois, il a été prouvé que la tempé- rature de service de cet enroulement est pratiquement sujette aux mêmes variations, provoquées par la différence de tempera- ture, entre les mois d'été et les mois d'hiver, que la batte- rie elle-même, laquelle est cependant située dans une partie du véhicule exposée uniquement à la température extérieure.
Ceci est certainement dû au fait qu'en hiver, le dispositif est refroidi beaucoup plus efficacement qu'en été.
Pour mieux faire ressortir la différence entre le fonc- tionnement du dispositif suivant l'invention et les dispositifs antérieurs, il y a lieu de rappeler que lors de la mise en marche du moteur, le voltage de la batterie baisse, vu la dé- pense de courant nécessaire pour le fonctionnement du moteur de démarrage, jusqu'à une valeur légèrement inférieur à celle de la charge complète. Une fois la tension à la borne 19 de la génératrice montée jusqu'à 7 volts environ, les plots du conjoncteur disjoncteur se ferment en connectant ainsi la batterie à la génératrice. L'armature du régulateur reste dans sa position supérieure ou inactive, vu la faible tension impri- mée par la batterie 43 et ne quitte pas cette position tant que la tension de la batterie n'aura atteint la valeur de char- ge pleine.
On conçoit que si cette tension n'est pas atteinte avant qqe le moteur ne vienne à s'arrêter, la position de l'ar- mature du régulateur ne subira aucune modification, ce qui permettra à la génératrice de charger à la tension maximum pendant tout le temps que le moteur sera en marche. Toutefois, la batterie atteint généralement sa charge pleine en peu de temps, vu que le régulateur l'empêche de se décharger à ou- trance, de sorte qu'une quantité relativement faible de cou-
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0rant suffit pour ramener la. batterie à. sa charge complète.
Dès que la tension dans l'enroulement 31 atteint 8,3 volts à 70 F., le noyau 27 attire l'armature 28, ce qui a pour effet d'insérer la résistance 32 dans le circuit d'exci talion de la génératrice et de réduire le débit de cette der- nière à une quantité à peine supérieure à celle nécessaire pour assurer l'allumage, c'est-à-dire à 3 ou 4 ampères, de sorte que la batterie 43 ne reçoit qu'une très faible quantité de courant.
Toutefois, lorsque le moteur ralentit ou vient s'arrêter, la tension de la génératrice baisse jusqu'au-dessous de 3 volts, ce qui provoque d'abord l'ouverture des plots du conjoncteur-disjonceture. de sorte que désormais seule la ten- sion de la génératrice se trouvera appliquée à l'enroulement 31, mais comme 3 volts ne suffisent pas pour retenir l'armatu- re 28 en contact avec le noyau, cette armature sera ramenée, par pression élastique, dans sa position supérieure, en mettant ainsi en court-circuit la dérivation interposée dans le circuit d'excitation de la génératrice.
Si, ensuite, le moteur est de nouveau mis en marche, ce cycle se répète , c'est-à-dire, la génératrice charge la batterie avec le débit maximum jusqu'au moment où celle-ci atteint une tension correspondant à la char- ge pleine, après quoi la résistance 32 est mise en circuit où elle reste jusqu'au moment où le moteur ralentit ou s'arrête de nouveau. On voit donc que le dispositif suivant l'invention n'est décidément pas un régulateur du type vibratoire, car, en effet,il fonctionne habituellement avec une fréquence de ruptures inférieure à celle du conjoncteur-dis joncteur et en aucune façon ne peut fonctionner avec une fréquence de ruptu" res plus élevée que ce dernier.
Le conjoncteur-disjoncteur étant un des organes du système électrique du véhicule les moins sujets au dérèglement, il devient évident que le dispo"
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sitif suivant l'invention aura une durée très longue. Les Fig. 8, 9, 10 et 11 montrent les positions des plots du conjoncteur-disjoncteur dans les différentes conditions de fonctionnement. La Fig. 8 représente la position des plots lorsque le moteur est arrêté, d'où l'on voit que les plots 25 du conjoncteur-disjoncteur sont ouverts, tandis que les plots 30 du régulateur sont fermés. Ni les enroulements du conjonc- teur-dis joncteur ni ceux du régulateur ne reçoivent alors de courant, vu que la batterie est déconnectée du circuit de ces enroulements par l'ouverture des plots 25.
Lorsque la généra- trice est en marche et que la tension ainsi engendrée dépasse 7 volts, les plots 25 du con joncteur-dis joncteur se ferment, comme montré dans la Fig. 9, de sorte que l'enroulement 31 du régulateur reçoit désormais le courant de la batterie. La ten- sion de la batterie après une heure d'arrêt environ, n'étant que légèrement supérieure à 6 volts, ne suffit pas à déplacer l'armature 30. Après que le moteur aura tourné pendant quelque temps, la tension de la batterie augmente jusqu'environ 8 volts à 70 F. ou un voltage équivalent à une température différente, d'où attraction de l'armature 28 grâce au fait que l'enroulement 31 est désormais traversé par un courant plus fort, comme mon- tré en Fig. 10, ce qui provoque l'ouverture des plots 30, et en insérant ainsi la résistance 32 dans le circuit d'excita- tion de la génératri.ce.
Le débit de la génératrice est désor- mais réduit aux environs de 3 ampères. Les plots 30 et 25 gar- dent leurs positions respectives d'ouverture et de fermeture, aussi longtemps que le moteur tourne normalement. Toutefois, dès que la vitesse du moteur devient inférieur à celle pour laquelle la tension de la génératrice est égale à la tension de la batterie, les plots du conjoncteur disjoncteur s'ouvrent, de manière à déconnecter la batterie de la génératrice, comme
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montré en Fig. 11. On conçoit que l'armature 28 reste encore toujours dans sa position attirée, de sorte que les plots 30 restent ouverts, ce qui a pour effet de maintenir la résistarr- ce dans le circuit d'excitation de la génératrice.
Si à ce moment, la vitesse de la génératrce augmente, comme c'est souvent le cas, pendant le fonctionnement normal du moteur, les plots du conjoncteur-disjoncteur se ferment de manière à connecter de nouveau la batterie à la génératrice, sans que ce changement de vitesse ait pour effet de modifier la position des plots 30. Ces derniers ne peuvent se refermer pour remets tre la génératrice au point pour un débit maximum, que lorsque le moteur vient à s'arrêter ou ralentir.
Les Fig. 3, 4 et 5 montrent la disposition générale des organes et de leurs détails. Vu que le mécanisme du conjonc- teur-disjoncteur représenté aux dessins est très ancien et que le régulateur ressemble beaucoup à ce dernier par son aspect extérieur et sa construction, il n'y a pas lieu de considérer la plupart de ces détails comme brevetables. Par contre, on devrait admettre comme nouveau et brevetable le fait de dispo" ser le conjoncteur-disjoncteur, le régulateur et la résistance de manière à les combiner en un ensemble unique. La résistance 32 est enroulée sur un support 37 en porcelaine , fixé à une extrémité d'une plaque de base ovale 38.
Le noyau 27 du régula- taux est fixé à proximité de la même extrémité de cette plaque au moyen d'une vis 39 formant la borne par laquelle le dit noyau est réuni électriquement à la borne 18 de la génératrice.
De même , le mécanisme con joncteur-dis joncteur est fixé à la plaque de base 38, côte à côte avec le régulateur, au moyen d'une borne à vis 40, le tout étant enfermé dans un couvercle 41 en forme de cuvette, destiné à protégar le dispositif con- tre toute intervention extérieure. L'ensemble ainsi constitué
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est fixé à la partie supérieure de lagénératrice et, comme cette dernière, est montée directement derrière le ventilateur du moteur, un courant d'air de refroidissement se trouve tou.- jours dirigé sur le couvercle 41, de manière à évacuer la cha- leur dégagée par la résistance 32.
Parmi les nombreux avantages de l'invention, il y a lieu de mentionner le fait qu'elle permet d'établir un dispositif qui, tout en n'étant pas un régulateur de voltage,-vu qu'il n'a pas pour but de régler la tension à la.quelle se trouve chargée la batterie - agit néanmoins de façon à régler le dé- bit de la génératrice, de telle manière que la batterie ne peut pas être surchargée et que, lorsque celle-ci se trouve souschargée, le débit maximum de la génératrice devient immé- diatement disponible pour ramener la batterie à son état de charge complète dans le minimum de temps possible.
On peut considérer que la plus importante caractéristique du dispositif suivant l'invention réside dans le fait que le régulateur n'est pas vibratoire, ce qui le différencie de tous les appareils dits régulateurs de courant connus.
En outre, le nouveau support de plots bimétallique± per- met de régler l'entrefer entre l'armature du régulateur et le noyau de celui-ci, de manière à compenser les fluctuations de la résistance de l'enroulement du régulateur et de la tension de la batterie pleinement chargée, fluctuations dues aux chan- gements de température, cette disposition permettant de main- tenir la batterie dans son état de pleine charge en été comme en hiver.
Certaines modifications peuvent être apportées à la dis- position, la construction et la combinaison des divers orga- nes du dispositif perfectionné suivant l'invention, sans se départir de l'esprit de celle-ci, et les revendications qui sui-
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vent sont censées couvrir toutes les modifications pouvant être comprises raisonnablement dans le domaine de cette inven- tion.
REVENDICATIONS.
1 - Dans un système de chargement pour une batterie pour véhicules, une génératrice destinée à charger la dite batte- rie, cette génératrice pouvant être réglée pour un régime de changement élevé ou bas, aux vitesses de marche normales, et un régulateur déterminant le dit réglage, la disposition étant telle que le dit régulateur met la génératrice au point pour le débit de chargement minimum, seulement dans le cas où la tension aux bornes de la génératrice est égale à la tension de la batterie quand celle-ci est presque complètement chargée, et que ce régulateur remet la génératrice au point pour le régime de chargement maximum seulement après que la vitesse de la génératrice a été réduite sensiblement au-dessous de sa vitesse de marche normale.
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