" Régulateur électrique, par exemple,, pour le maintien
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Même dans les,régulateurs travaillant avec la plus
grande précision, par exemple dans ceux destinés à maintenir
une tension constante, il se produit certaines inexactitudes
de réglage qui sont cependant encore trop grandes pour maints
usages. C'est pourquoi on a déjà essayé par différents moyens
de créer des conditions plus favorables. Ainsi, par exemple,
on a ajouté en série à la bobine de l'électro-aimant du régu-
lateur une résistance indépendante de la température; de plus,
on a déjà employée pour relever la précision du réglage des
éléments électrolytiques ou des tubes à effluves. Ces deux dispositifs, en particulier le dernier, possèdent, pour un
passage variable de courant, une chute de tension constante et de fait ils ont pour effet que les variations qui se produisent dans la tension du réseau se manifestent seulement dans la bobine du régulateur. Comme le rapport des tensions de la résistance-série ou rhéostat amortisseur (par exemple le tube à effluves) et de la bobine est en général d'environ 4 : 1, une variation de la tension du réseau produit un effet cinq fois aussi, fort sur la bobine; inversement, la tolérance du système régulateur n'agit qu'à concurrence de 1/5 de sa valeur sur le niveau de la tension réglée du réseau, de sorte que la précision de régulation est devenue 5 fois aussi grande.
Un autre avantage de ces tubes à effluves pour leur emploi dans le cas présent est le fait qu'ils possèdent un coefficient thermique négatif; grâce à l'abaissement de tension produite de ce fait, lors du chauffage, on peut donc compen-. ser, pour les mêmes raisons, entièrement ou au moins en grande partie, l'élévation de tension à la bobine du régulateur.
Certes, les tubes à effluves possèdent également quelques désavantages. D'une part, leur coefficient thermique croît également dans une mesure indésirable avec la puissance ou débit du tube; d'autre part, les types de tubes qui se trouvent dans le commerce jusqu'à présent ne tolèrent qu'un courant de charge de 0,2 ampères au plus. Comme la puissance nécessaire pour les bobines de régulation usuelles normales est fixée en watts (environ 8-10 watts) et ne peut pas être réduite ou ne peut l'être que d'une façon très peu considérable, il en résulte une tension vraiment haute, soit environ 200 volts, qui est la tension minimum à partir de laquelle le régulateur peut être employé. Dans la zone des tensions inférieures, ces régulateurs ne sont donc pas utilisables.
La faible valeur du courant de charge maximum du tube empê-
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(tube à effluves) et de la bobine et de ce fait la précision de régulation puissent encore être augmentés, vu que, pour chaque nouvelle réduction de la part de tension qui échoit à la bobine, le courant de bobine nécessaire dépasse immédiatement la valeur du courant de charge maximum admissible pour le tube. De plus, le tube à effluves et les modèles de bobines nécessaires jusqu'à présent possèdent des durées de chauffage différentes, dont l'égalisation ou la compensation n'a pas été possible jusqu'à présent.
Or, l'invention supprime les désavantages qui ont été décrits et améliore les régulateurs de tension qui coopèrent avec de tels tubes à effluves, dans une mesure très considérable, mais de la manière la plus simple, consistant en ce
dimensionnée/
qu'une résistance pour un certain passage de courant est couplée en parallèle avec le tube à effluves.
une forme de réalisation de/
Sur le dessin,/l'invention est représentée à titre d'exemple.
Sous l'influence du ressort (F), le levier (H) en matière magnétique presse sur la colonne de charbon (K) qui est intercalée dans une ligne de la tension de réseau non réglée
(Eu). L'électro-aimant (M) dont la bobine est connectée, en arrière de la colonne de charbon (K), à la tension de réseau réglée (Eg), agit sur ce levier dans un sens' compensant la force du ressort. Un tube à effluves (G), auquel la résistan-
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plé en série avec l'enroulement de l'électro-aimant (M). D'autre part, quelques appareils de consommation (V) sont branchés sur la tension réglée (Eg).
Les effets de cette résistance en parallèle (W) conforme à l'invention sont extraordinairement considérables. D'abord, il est évident que la chute de tension dans la résistance (W), laquelle doit être spécialement dimensionnée pour chaque cas d'application, est toujours égale à la chute de tension constante dans le tube (G), de sorte que les propriétés caractéristiques du tube à effluves intercalé dans le circuit ne subissent aucune modification du fait de l'adjonc-tion de cette résistance. Non seulement maintenant le courant total qui traverse le montage n'est plus limité à la petite valeur du courant de charge admissible au maximum dans le tube, mais on peut conduire à travers la résistance (W) un courant d'une valeur arbitrairement grande, c'est-à-dire que la bobine (M) du régulateur peut donc être calculée pour un courant considérablement plus élevé.
Mais une augmentation
du courant pour une puissance constante de la bobine, produit un abaissement de la tension nécessaire pour la bobine, de sorte que, pour un rapport constant de la tension du tube à la tension de la bobine, de tels régulateurs peuvent à présent être employés également pour des tensions de service plus faibles. Par conséquent, il s'ensuit tout d'abord, d'une part, un élargissement considérable du domaine d'application de ces régulateurs, pour lesquels il n'existe guère de tension limite, vu qu'on peut conduire un courant d'une intensité quelconque par la résistance (W).
En outre, grâce à la résistance en parallèle, on à la possibilité d'augmenter davantage la précision de la régulation. Pour les tensions usuelles de 200/220 volts, il résulte jusqu'à présent du courant de charge-maximum du tube et de la puissance demandée habituellement par la bobine de l'électro-aimant du régulateur, un'rapport de la tension de la bobine à la tension du tube d'environ 1 : 4 et de ce fait une précision de régulation multipliée par cinq. Une augmentation de cette valeur peut s'obtenir, grâce à la résistance en parallèle conforme à l'invention, du fait que le rapport de 1 : 4 est porté à 1 :10 ou est encore réduit davantage, vu que, comme cela a déjà été expliqué, il n'y a plus de limitation de courant.
Mais un rapport de 1 : 10 produit une multiplication .
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tuple. Ceci est également un avantage du montage selon l'in-vention.
Pour des tensions plus élevées, on pouvait déjà jusqu'à présent, obtenir la même précision de régulation, mais pour cela des tubes à effluves pour hautes tensions étaient nécessaires dans le cas du courant de charge maximum. Or, ces tubes sont très coûteux. Grâce à l'invention, le courant de charge du tube peut être diminué; on peut donc employer un type de tube plus petit et disproportionnellement moins coûteux.
Grâce à la connexion en parallèle de la résistance, la charge du tube est considérablement diminuée. Il en résulte, d'une part, que l'emploi de modèles de tubes plus petits qu'avant est possible, ce qui diminue le coût de l'installation. Un autre avantage consiste dans une variation plus faible de la tension dans le tube pendant le temps de chauffage par suite de la charge plus faible. Il a été déjà mentionné au début que le coefficient thermique est moins favorable ,pour des puissances de tubes plus grandes; par conséquent on peut maintenant travailler de nouveau avec un coefficient thermique plus avantageux.
En outre, on a la possibilité de compenser des défauts de précision qui subsistent encore, par un choix approprié du matériau de la résistance, et d'obtenir de cette manière qu'après la fin de la période de chauffage, la tension réglée possède la même valeur qu'au moment de la fermeture du circuit. Pour atteindre ce but avec certitude, on rend la résistance en parallèle réglable, on établit la valeur exacte de la résistance,par essai lors de la mise en fonctionnement, puis on lui donne une valeur fixe.
Comme la résistance prévue selon l'invention est montée en parallèle par rapport à un dispositif qui produit une chute constante de tension, la chute de tension dans la résistance en parallèle doit aussi garder toujours exactement cette même valeur. C'est pourquoi les variations dans l'intensité du courant qui se produisent lors du fonc-tionnement du régulateur ne concernent pratiquement que le courant parcourant le tube à effluves, mais non le courant parcourant la résistance; la chute de tension restant continuellement constante qui est la conséquence nécessaire de la nature du tube à effluves,reste, de cette façon, maintenue également lors de l'adjonction de la résistance en parallèle.
En ce qui concerne la question du chauffage, l'emploi d'une résistance en parallèle est d'un effet encore plus étendu. Jusqu'à présent, les bobines d'électro-aimants et les tubes à effluves présentaient des temps ou périodes de chauffage différents, de sorte que, pendant la période de chauffage, il se produisait des déviations de la tension réglée par rapport
à la valeur assignée ou théorique.
L'augmentation du courant de la bobine qui se produit grâce à l'insertion d'une résistance en parallèle réduit,
pour une même section du fil, le nombre de spires de la bobine à une partie appropriée. Nais dans ce cas la tension qui existait jusqu'à présent dans la bobine et le nombre d'ampèrestours en charge sont conservés. La capacité de la bobine est donc considérablement plus petite; on économise du cuivre et la période de chauffage de la bobine est plus courte. Sa période de chauffage s'approche par conséquent de la période de chauffage du tube à effluves ou l'atteint même, de sorte que la déviation de la tension réglée par rapport à la valeur assignée qui se produisait jusqu'à présent pendant la période
de chauffage, est pratiquement supprimée.
Cette amélioration des conditions ou rapports de fonctionnement de la bobine permet encore une meilleure utilisation des bobines. Tandis que, d'après les prescriptions de
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excédant de 60[deg.] C celle de l'air ambiant\est admise, les excédents habituels de température des bobines par rapport à l'ambiance dans les conditions de fonctionnement qui existaient jusqu'à présent sont de 10-15[deg.]. D'après de qui a été dit ci-avant, on est à même de faire usage dans une mesure plus grande des latitudes quant aux excédents de températures
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quantité de cuivre nécessaire, donc une diminution du prix des bobines de régulateurs.
Un autre avantage qui résulte des considérations émises jusqu'à présent consiste dans l'augmentation de la vitesse de régulation, qui est une fonction de la perturbation de l'équilibre de forces dans le régulateur, laquelle résulte de la déviation par rapport à la tension réglée. Si la variation de
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tension du tube à effluves et celle de la bobine est de 10:1,
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sistance en parallèle. La perturbation dans l'équilibre de forces au régulateur est, en conséquence, pour la même déviation par rapport à la tension du réseau, plusieurs fois plus grande que jusqu'à présent, et la compensation de régulation a donc lieu avec une vitesse accrue.
Enfin, dans de nombreux cas d'application, il est d'un avantage particulier que lors d'une détérioration éventuelle et d'une mise hors d'usage du tube à effluves, le circuit de la bobine du régulateur n'est plus coupé maintenant, mais se maintient à travers la résistance en parallèle. Les régulateurs du type de construction habituel retournent, lors de la cessation de la force d'attraction magnétique de la bobine, dans leur position limite, dans laquelle ils présentent la plus faible résistance. Si l'on emploie un tel régulateur dans le circuit d'excitation d'une génératrice, il s'ensuit que, lorsqu'un tube à effluves est mis hors d'usage, la résistance est diminuée d'une façon extraordinairement forte dans le circuit d'excitation, de sorte que, pour le même nombre de tours, la tension de la génératrice monte fortement et brusquement.
Ceci est indésirable et peut éventuellement conduire à des dégâts considérables. Si, en revanche, il est prévu une résistance en parallèle, le courant dans la bobine de l'électro-aimant ne tombe que d'une faible quantité et par conséquent, en cas de détérioration du tube à effluves, la tension de la génératrice ne peut, elle aussi, s'élever également que d'une faible quantité.
Enfin, il y a lieu de mentionner encore le fait qu'en remplacement d'un tube à effluves, on peut également employer un autre moyen, pour autant'que celui-ci présente une chute de tension pratiquement constante indépendamment de l'intensité du courant traversant, c'est-à-dire donc une caractéristique courant-tension horizontale.
REVENDICATIONS.
1. Régulateur électrique, par exemple pour le maintien d'une tension constante, comprenant,un dispositif, par exemple un tube à effluves, connecté en série avec la bobine en avant de celle-ci et destiné à obtenir, en cas d'une charge variable, une chute de tension restant pratiquement constante, caractérisé en ce qu'une résistance dimensionnée pour un passage de courant déterminé est couplée en parallèle avec le tube à effluves.
"Electric regulator, for example, for maintaining
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Even in the regulators working with the most
high precision, for example in those intended to maintain
constant tension, some inaccuracies occur
settings which are however still too large for many
uses. This is why we have already tried by different means
to create more favorable conditions. So, for example,
we added in series to the coil of the electromagnet of the regulator.
lator a resistance independent of temperature; Furthermore,
to raise the precision of the adjustment of the
electrolytic elements or corona tubes. These two devices, in particular the last, have, for a
variable current flow, a constant voltage drop and in fact they have the effect that the variations which occur in the network voltage are manifested only in the regulator coil. As the ratio of the voltages of the series resistor or damping rheostat (for example the corona tube) and the coil is generally about 4: 1, a variation of the network voltage produces an effect also five times, strong on the spool; conversely, the tolerance of the regulator system acts only up to 1/5 of its value on the level of the regulated voltage of the network, so that the regulation precision has become 5 times as great.
Another advantage of these corona tubes for their use in the present case is the fact that they have a negative thermal coefficient; thanks to the lowering of the voltage produced thereby, during heating, it is therefore possible to compensate. ser, for the same reasons, entirely or at least in large part, the voltage rise at the coil of the regulator.
Of course, corona tubes also have some disadvantages. On the one hand, their thermal coefficient also increases to an undesirable extent with the power or flow rate of the tube; on the other hand, the types of tubes which are on the market so far only tolerate a charging current of 0.2 amps at most. As the power required for the usual normal regulating coils is fixed in watts (about 8-10 watts) and cannot be reduced or can only be reduced to a very small extent, the result is a really high voltage. , or about 200 volts, which is the minimum voltage from which the regulator can be used. In the area of lower voltages, these regulators can therefore not be used.
The low value of the maximum charging current of the tube prevents
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(corona tube) and coil and therefore the regulation accuracy can be further increased, since for each further reduction in the voltage portion due to the coil, the required coil current immediately exceeds the value of the coil. maximum allowable load current for the tube. In addition, the corona tube and coil models required so far have different heating times, the equalization or compensation of which has not been possible so far.
However, the invention eliminates the disadvantages which have been described and improves the voltage regulators which cooperate with such corona tubes, to a very considerable extent, but in the simplest way, consisting of this
sized /
that a resistor for a certain current flow is coupled in parallel with the corona tube.
an embodiment of /
In the drawing, / the invention is shown by way of example.
Under the influence of the spring (F), the lever (H) made of magnetic material presses on the coal column (K) which is inserted in a line of the unregulated mains voltage
(Eu). The electromagnet (M) whose coil is connected, behind the coal column (K), to the set network voltage (Eg), acts on this lever in a direction 'compensating for the force of the spring. A corona tube (G), to which the resistance
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plé in series with the winding of the electromagnet (M). On the other hand, some consumer devices (V) are connected to the set voltage (Eg).
The effects of this parallel resistor (W) according to the invention are extraordinarily considerable. First, it is obvious that the voltage drop across the resistor (W), which must be specially sized for each application case, is always equal to the constant voltage drop across the tube (G), so that the characteristic properties of the corona tube interposed in the circuit do not undergo any modification due to the addition of this resistance. Not only now is the total current flowing through the assembly no longer limited to the small value of the maximum permissible load current in the tube, but we can lead through the resistor (W) a current of an arbitrarily large value, that is, the regulator coil (M) can therefore be calculated for a considerably higher current.
But an increase
of current for constant coil power produces a necessary voltage drop for the coil, so that for a constant ratio of tube voltage to coil voltage, such regulators can now also be employed for lower operating voltages. Consequently, it follows first of all, on the one hand, a considerable widening of the field of application of these regulators, for which there is hardly any limit voltage, since it is possible to conduct a current of any intensity by resistance (W).
In addition, thanks to the resistance in parallel, it is possible to further increase the precision of the regulation. For the usual voltages of 200/220 volts, it has so far resulted from the maximum charge current of the tube and the power usually required by the coil of the electromagnet of the regulator, a ratio of the voltage of the coil at tube tension of approx. 1: 4 and therefore a fivefold increase in control accuracy. An increase of this value can be obtained, thanks to the resistance in parallel according to the invention, because the ratio of 1: 4 is increased to 1: 10 or is further reduced, since, as has already been done been explained, there is no longer any current limitation.
But a ratio of 1:10 produces a multiplication.
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tuple. This is also an advantage of the assembly according to the invention.
For higher voltages, the same regulation precision could hitherto be achieved, but for this high voltage corona tubes were required in the case of the maximum charging current. However, these tubes are very expensive. Thanks to the invention, the charging current of the tube can be reduced; a smaller and disproportionately less expensive type of tube can therefore be used.
Thanks to the parallel connection of the resistor, the load on the tube is considerably reduced. As a result, on the one hand, the use of smaller tube models than before is possible, which reduces the cost of the installation. Another advantage is a lower variation in the voltage in the tube during the heating time due to the lower load. It was already mentioned at the start that the thermal coefficient is less favorable, for larger tube powers; therefore it is now possible to work again with a more advantageous thermal coefficient.
In addition, it is possible to compensate for any precision defects which still exist, by an appropriate choice of the material of the resistance, and to obtain in this way that after the end of the heating period, the regulated voltage has the same value as when the circuit was closed. To achieve this goal with certainty, we make the resistance in parallel adjustable, we establish the exact value of the resistance, by test when starting up, then we give it a fixed value.
As the resistor provided according to the invention is mounted in parallel with respect to a device which produces a constant voltage drop, the voltage drop in the resistor in parallel must also always keep exactly this same value. This is why the variations in the intensity of the current which occur during the operation of the regulator concern practically only the current flowing through the corona tube, but not the current flowing through the resistance; the voltage drop remaining continuously constant which is the necessary consequence of the nature of the corona tube, in this way also remains maintained when the resistance is added in parallel.
With regard to the question of heating, the use of a resistance in parallel is of an even more extensive effect. Until now, electromagnet coils and corona tubes have had different heating times or periods, so that during the heating period there were deviations of the set voltage from
to the assigned or theoretical value.
The increase in coil current that occurs through the insertion of a resistor in parallel reduces,
for the same section of the wire, the number of turns of the coil has an appropriate part. But in this case the voltage which existed until now in the coil and the number of ampere-turns under load are preserved. The capacity of the coil is therefore considerably smaller; copper is saved and the coil heating period is shorter. Its heating period therefore approaches or even reaches the heating period of the corona tube, so that the deviation of the set voltage from the rated value which has hitherto occurred during the period
heating, is practically eliminated.
This improvement in the operating conditions or ratios of the coil allows even better use of the coils. While, according to the prescriptions of
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temperature exceeding 60 [deg.] C that of the ambient air \ is allowed, the usual excess temperature of the coils over the ambient under the operating conditions which existed until now are 10-15 [deg. ]. From what has been said above, we are able to make use to a greater extent of latitudes with regard to excess temperatures.
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quantity of copper required, therefore a reduction in the price of regulator coils.
Another advantage which results from the considerations made so far consists in the increase of the regulation speed, which is a function of the disturbance of the balance of forces in the regulator, which results from the deviation from the voltage. settled. If the variation of
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tension of the corona tube and that of the coil is 10: 1,
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parallel sistance. The disturbance in the balance of forces at the regulator is, therefore, for the same deviation from the grid voltage several times greater than until now, and the regulating compensation therefore takes place with increased speed.
Finally, in many application cases, it is of a particular advantage that in the event of a possible deterioration and of the decommissioning of the corona tube, the circuit of the regulator coil is no longer cut. now, but is maintained through resistance in parallel. Regulators of the usual type of construction return, upon cessation of the magnetic attraction force of the coil, to their limit position, in which they have the lowest resistance. If such a regulator is employed in the excitation circuit of a generator, it follows that, when a corona tube is put out of use, the resistance is decreased in an extraordinarily strong way in the excitation circuit, so that for the same number of turns, the voltage of the generator rises sharply and sharply.
This is undesirable and can eventually lead to considerable damage. If, on the other hand, a resistor is provided in parallel, the current in the coil of the electromagnet falls only a small amount and therefore, in the event of damage to the corona tube, the voltage of the generator it too can only rise by a small amount.
Finally, it should also be mentioned that, in replacement of a corona tube, it is also possible to use another means, provided that the latter has a practically constant voltage drop regardless of the intensity of the cell. current through, that is to say therefore a horizontal current-voltage characteristic.
CLAIMS.
1. Electrical regulator, for example for maintaining a constant voltage, comprising, a device, for example a corona tube, connected in series with the coil in front of the latter and intended to obtain, in the event of a variable load, with a voltage drop remaining substantially constant, characterized in that a resistor sized for a determined current flow is coupled in parallel with the corona tube.