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"Dispositif de réglage de la tension fournie à des lampes, moteurs et autres appareils de consommation de courant alimentés en courant alternatif.
La présente invention concerne un disposi- tif de réglage de la tension fournie à des lampes, mo- teurs et autres appareils de consommation de courant alimentés en courant alternatif ou le cas échéant en cou- rant continu pulsatoire, de façon qu'il soit possible, d'une part de protéger par exemple les appareils con- sommant du courant de tensions trop hautes produites accidentellement dans les réseaux alternatifs et pou- vant être nuisibles aux appareils de consommation, et
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d'autre part de faire brûler des lampes avec une intensi- té lumineuse inférieure à celle pour laquelle elles sont généralement destinées, lorsque cela est utile pour une raison quelconque.
A-cet effet, on a généralement fait usage jusqu'ici de résistances ohmiques ou de transfor- mateurs intercalés dans les canalisations d'arrivée des appareils de consommation. Les résistances ohmiques ont toutefois l'inconvénient de consommer une énergie consi- dérable, tandis que les transformateurs sont relativement coûteux et consomment aussi une quantité d'énergie assez considérable.
Le dispositif qui fait l'objet de l'invention permet d'éviter ces inconvénients. 11 est caractérisé principalement en ce qu'un ou plusieurs condensateurs électriques sont montés en série avec l'appareil consom- mant du courant. Un tel condensateur peut être construit simplement et à peu de frais et il a le grand avantage de ne pas consommer d'énergie appréciable, ce qui fait que son utilisation est également très économique. Pour permettre un réglage graduel de la tension, il peut être utile de diviser le condensateur électrique en plusieurs condensateurs partiels reliez à un commutateur au moyen duquel un ou plusieurs condensateurs partiels montés en parallèle entre eux, peuvent être montés en série avec l'appareil de consommation.
Deux modes de réalisation de l'invention sont représentés à titre d'exemple au desan annexé :
La fig. 1 est une vue schématique d'un ensem- ble ne comportant qu'un seul condensateur pour régler la tension fournie àune lampe électrique à incandescence.
La fig' 2 est une vue d'un régulateur compor- tant plusieurs condensateurs partiels avec leur commuta- teur pour régler la tension fournie à un fer à repasser électrique.
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Dans la fig, 1, 1 est une lampe à incandescence ordinaire, qui peut être faite par exemple pour une ten- sion de 110 volts et qui est alimentée par une source de courant alternatif 2 fournissant ordinairement un courant alternatif de cette tension et par exemple de 50 périodes par seconde. Pour qu'on puisse diminuer la tension fournie à la lampe 1, un condensateur électrique 3 -est monté en série avec cette lampe et il peut être court-circuité au moyen d'un interrupteur 4.
Comme il faut que le condensateur 3 ait une capacité relativement grande pour qu'on puisse obtenir la réduction de tension désirée lorsque la fréquence est de 50 périodes corûme ci- dessus, on peut faire ce condensateur en pratique de pré- férence avec une couche intermédiaire isolante de papier impégné et avec deux armatures conductrices de papier d'étain ou de matière analogue. Ceci permet de faire le condensateur à peu de frais et de lui donner des dimen- sions tellement petites qu'il puisse être monté par exem- ple dans le support de la lampe à incandescence ou combi- né avec ce support.
Lorsque la source de oourant alterna- tif 2 fournit la tension normale et que la lampe 1 doit brûler avec toute son intensité lumineuse, on ferme l'in- terrupteur 4, ce qui a pour effet de court-circuiter le condensateur 3 et de fournir toute la tension à la lampe 1. Toutefois, si la tension de la source de courant al- ternatif augmente, par exemple par suite d'un causais ré- glage, tellement qu'elle puisse avoir une action nuisible sur la lampe, on ouvre l'interrupteur 4, ce qui a pour effet de mettre le condensateur 3 en série dans le cir- cuit de la lampe et de ramener la tension fournie à la lampe 1, si le condensateur est de dimensions convenables, à la valeur normale pour laquelle cette lampe est faite.
Il est évident qu'on peut de même, en intercalant le con- densateur 3, la source de courant 2 fournissant la tension normale, faire brûler la lampe 1 avec une intensité lumi-
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neuse inférieure à son intensité normale, si on le désire pour une raison quelconque. Lorsqu'il est ainsi monté dans le dircuit de la lampe, le condensateur 3 ne consomme qu'une quantité d'énergie peu importante ; c'est pourquoi, son utilisation est considérablement moins coateuse que celle d'une résistance ohmique. On a fait des essais qui ont per- mis de constater que le condensateur ne s'échauffepas d'u- ne façon appréciable, même lorsqu'on le laisse en circuit pendant plusieurs heures.
Enfin l'utilisation du condensa- teur a le grand avantage que le circuit n'est pas court- cicuité, même si un court-circuit venait à se produire dans la lampe 1; aussi les coupe-circuits montés dans les lignes ne fondent-ils pas, même en cas de court-circuit direct dans la lampe à incandescence.
Dans le mode de réalisation représenté à la fige 2, un fer à repasser électrique 5 est alimenté par unesour- ce de courant alternatif 6 fournissant ordinairement par exemple un courant alternatif de 220 volts et de 50 pério- des par seconde, Le corps chauffant du fer à repasser de- vra donc être établi pour cette tension. Dans ce mode de réalisation le condensateur pouvant être monté en série avec le corps chauffant du fer à repasser est subdivisé, pour qu'on puisae régler la tension graduellement, en quatre condensateurs partiels 7, 8,9 et 10 qui sont reliés à un commutateur permettant de monter plusieurs condensa- teurs partiels ou tous ces condensateurs en parallèle entre eux et en série avec le corps chauffant du fer à repasser électrique 5.
Dans le cas représenté les quatre condensa- teurs partiels comportent une couche isolante 11 commune qui peut être avantageusement en papier imprnégné, mais ils ont des armatures conductrices distinctes munies de fils de connexion particuliers reliés d'une part au commu- tateur et d'autre part au fil 12 allant au fer à repasser.
Le commutateur est constitué par un segment de contact 13
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relié à l'un des fils 14 de la source de courant 6, porté par un bras rotatif 15 et qu'on peut faire tourner au moyen d'un volant 16 de façon qu'il vienne en contact avec un, plusieurs ou la totalité des quatre contacts 17,18, 19 et 20 qui sont reliés à l'une des armatures de chacun des quatre condensateurs partiels 7 à 10. En- fin il y a un autre contact 21 avec lequel on peut aus- si mettre le segment 13 en contact et qui est relié di- rectement par un fil 22 au fil 12 aboutissant au fer à repasser, de façon qu'on puisse aussi au besoin court- circuiter l'ensemble du condensateur au moyen du commu- tateur décrit.
Lorsque la source de courant alternatif 6 four- nit la tension normale et que le corps chauffant du fer à repasser doit produire tout son effet, on fait tourner le commutateur de façon que le- segment 13 touche le contact 21. Le corps chauffant du fer à repasser reçoit alors toute la tension normale. Toutefois, si la tension de la source de courant alternatif 6 augmente tellement, pour une raison quelconque, que le courant qui traverse le corps chauffant devienne trop intense, ou si l'on veut, pour une raison quelconque, réduire la tension fournie au fer à repasser, on fait tourner le commutateur de fa- çon que le segment 13 touche les quatre contact 20 - 17, mais non le contact 21.
Les quatre condensateurs partiels 10 - 7 sont ainsi montés en parallèle entre eux et en série avecle corps chauffant du fer à repasser, ce qui fait que la tension fournie au fer à repasser est rédui- te à une valeur qui dépend de la capacité totale de tous les quatre condensateurs partiels. Si cette réduction de tension ne suffit pas, on fait encore tourner le commu- tateur d'un degré en sens inverse du mouvement des aiguil- les d'une montre dans la fig. 2, de façon que le segment 13 ne touche que les trois contacts 19,18 et 17.
Ceci
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a pour effet de mettre le condensateur partiel 10 hors cir- cuit ; les trois condensateurs partiels 9 à 7 sont alors seuls montés en parallèle entre eux et en série avec le corps chauffant du fer à repasser, ce qui fait que la ten- sion fournie à ce dernier est encore réduite. On peut évi- demment continuer de la même façon et, en continuant à tourner le commutateur par degrés, réduire la tension four- nie au fer à repasser jusqu'à ce que le commutateur vienne oocuper la position indiquée dans la fig. 2, position dans laquelle le condensateur partiel 7 est seul monté en sé- rie avec le corps chauffant du fer à repasser 5.
C'est dans cette position que la réduction de la tension est la plus grande, cette réduction ne dépéndant que de la capaci- té du condensateur partiel 7. En faisant tourner le commu- tateur dans le sens du mouvement des aiguilles d'une mon- tre pour le faire sortir de cette position, on peut natu- rellement augmenter graduellement jusqu'à la tension com- plète de la source de courant 6 la tension qui est four- nie au fer à repasser. En pratique, il faut donner aux capacités des différents condensateurs partiels des va- leurs déterminées en tenant compte de ce que les étincel- les produites entre le segment 13 et les contacta 17 à 21 ne doivent pas être trop fortes. On peut évidemment aug- menter davantage le nombre des condensateurs partiels, si cela était nécessaire, pour obtenir dans chaque cas la réduction de tension nécessaire ou désirée.
Les modes de réalisation décrits ci-dessus et représentés au dessin annexé ne sont donnés qu'à titre d'exemple et ils peuvent naturellement subir différentes modifications de détails sans qu'on s'écarte pour cela du principe de l'invention.
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"Device for adjusting the voltage supplied to lamps, motors and other current-consuming devices supplied with alternating current.
The present invention relates to a device for adjusting the voltage supplied to lamps, motors and other current consuming devices supplied with alternating current or, where appropriate, pulsating direct current, so that it is possible , on the one hand to protect, for example, devices consuming current from excessively high voltages accidentally produced in AC networks and which may be harmful to consumer devices, and
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on the other hand, to burn lamps with a luminous intensity lower than that for which they are generally intended, when this is useful for any reason.
For this purpose, use has generally been made hitherto of ohmic resistors or transformers inserted in the inlet pipes of consumer devices. Ohmic resistors have the drawback, however, of consuming considerable energy, while transformers are relatively expensive and also consume a fairly considerable amount of energy.
The device which is the subject of the invention makes it possible to avoid these drawbacks. It is mainly characterized in that one or more electric capacitors are connected in series with the current consuming apparatus. Such a capacitor can be built simply and inexpensively and it has the great advantage of not consuming appreciable energy, so that its use is also very economical. To allow a gradual adjustment of the voltage, it can be useful to divide the electric capacitor into several partial capacitors connected to a switch by means of which one or more partial capacitors connected in parallel with each other, can be connected in series with the device of consumption.
Two embodiments of the invention are shown by way of example in the appended desan:
Fig. 1 is a schematic view of an assembly comprising only a single capacitor for adjusting the voltage supplied to an incandescent electric lamp.
Fig. 2 is a view of a regulator having a plurality of partial capacitors with their switch for adjusting the voltage supplied to an electric iron.
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In fig, 1, 1 is an ordinary incandescent lamp, which can be made for example for a voltage of 110 volts and which is supplied by an alternating current source 2 ordinarily supplying an alternating current of this voltage and for example of 50 periods per second. So that the voltage supplied to the lamp 1 can be reduced, an electric capacitor 3 -is mounted in series with this lamp and it can be short-circuited by means of a switch 4.
Since the capacitor 3 must have a relatively large capacitance in order to obtain the desired voltage reduction when the frequency is 50 periods as above, this capacitor can be made in practice preferably with an intermediate layer. insulator of impregnated paper and with two conductive reinforcements of tin paper or similar material. This makes it possible to make the capacitor inexpensively and to give it such small dimensions that it can be mounted, for example, in the support of the incandescent lamp or combined with this support.
When the alternating current source 2 supplies the normal voltage and the lamp 1 should burn with all its luminous intensity, the switch 4 is closed, which has the effect of short-circuiting the capacitor 3 and supplying all the voltage at the lamp 1. However, if the voltage of the alternating current source increases, for example as a result of an adjustment, so that it can have a harmful effect on the lamp, we open switch 4, which has the effect of putting the capacitor 3 in series in the circuit of the lamp and of bringing the voltage supplied to the lamp 1, if the capacitor is of suitable size, to the normal value for which this lamp is made.
It is obvious that it is also possible, by inserting the capacitor 3, the current source 2 supplying the normal voltage, to make the lamp 1 burn with a luminous intensity.
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less than its normal intensity, if desired for any reason. When it is thus mounted in the circuit of the lamp, the capacitor 3 consumes only a small amount of energy; this is why its use is considerably less expensive than that of an ohmic resistance. Tests have been carried out which have shown that the condenser does not heat up appreciably, even when left on for several hours.
Finally, the use of the capacitor has the great advantage that the circuit is not short-circuited, even if a short-circuit were to occur in the lamp 1; therefore the circuit breakers mounted in the lines do not melt, even in the event of a direct short circuit in the incandescent lamp.
In the embodiment shown in figure 2, an electric iron 5 is powered by an alternating current source 6 ordinarily providing, for example, an alternating current of 220 volts and 50 periods per second. iron should therefore be set for this voltage. In this embodiment the capacitor which can be mounted in series with the heating body of the iron is subdivided, so that the voltage can be adjusted gradually, into four partial capacitors 7, 8, 9 and 10 which are connected to a switch. allowing several partial capacitors or all these capacitors to be mounted in parallel with each other and in series with the heating body of the electric iron 5.
In the case shown, the four partial capacitors comprise a common insulating layer 11 which can advantageously be made of impregnated paper, but they have separate conductive reinforcements provided with particular connection wires connected on the one hand to the switch and on the other. part with wire 12 going to the iron.
The switch consists of a contact segment 13
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connected to one of the wires 14 of the current source 6, carried by a rotary arm 15 and which can be rotated by means of a handwheel 16 so that it comes into contact with one, several or all of the four contacts 17, 18, 19 and 20 which are connected to one of the armatures of each of the four partial capacitors 7 to 10. Finally there is another contact 21 with which we can also put the segment 13 in contact and which is connected directly by a wire 22 to the wire 12 terminating in the iron, so that the whole of the capacitor can also be short-circuited, if necessary, by means of the switch described.
When the alternating current source 6 provides the normal voltage and the heating body of the iron should take full effect, the switch is turned so that the segment 13 touches the contact 21. The heating body of the iron iron then receives all the normal voltage. However, if the voltage of the AC power source 6 increases so much, for some reason, that the current flowing through the heating body becomes too intense, or if one wants, for some reason, to reduce the voltage supplied to the iron When ironing, turn the switch so that segment 13 touches the four contacts 20 - 17, but not contact 21.
The four partial capacitors 10 - 7 are thus connected in parallel with each other and in series with the heating body of the iron, so that the voltage supplied to the iron is reduced to a value which depends on the total capacitance of the iron. all four partial capacitors. If this reduction in voltage is not sufficient, the switch is further rotated by one degree in the opposite direction to the movement of the hands of a watch in FIG. 2, so that the segment 13 only touches the three contacts 19, 18 and 17.
This
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has the effect of putting the partial capacitor 10 out of circuit; the three partial capacitors 9 to 7 are then alone mounted in parallel with each other and in series with the heating body of the iron, which means that the voltage supplied to the latter is further reduced. It is of course possible to continue in the same way and, continuing to turn the switch by degrees, reduce the voltage supplied to the iron until the switch comes to the position indicated in fig. 2, position in which the partial condenser 7 is alone mounted in series with the heating body of the iron 5.
It is in this position that the voltage reduction is greatest, this reduction depending only on the capacity of the partial capacitor 7. By turning the switch in the direction of clockwise movement. In order to get it out of this position, it is naturally possible to increase gradually up to the full voltage of the current source 6 the voltage which is supplied to the iron. In practice, the capacities of the various partial capacitors must be given determined values, taking into account that the sparks produced between the segment 13 and the contacts 17 to 21 must not be too strong. The number of partial capacitors can of course be increased further, if necessary, in order to obtain in each case the necessary or desired voltage reduction.
The embodiments described above and shown in the appended drawing are given only by way of example and they can naturally undergo various modifications of details without departing for this from the principle of the invention.