<Desc/Clms Page number 1>
Dispositif régulateur de tension pour generateurs de courant commandes à des nombres de tours variables, notamment sur des véhicules.
La présente invention concerne un dispositif régulateur de tension pour générateurs de courant commandés à des nombres de tours variables, notamment dans les installations sur véhicules comprenant un régulateur électromagnétique dépendant de la tension du générateur de courant et actionnant des contacts disposés dans le circuit d'excitation du générateur de courant, en parallèle avec une résistance. Les régulateurs électromagnétiques de ce genre, connus sous le nom de régulateurs trembleurs ou vibrateurs, maintien- nent la tension du générateur de courant à une valeur déterminée en provoquant, dès que cette valeur est atteinte, périodiquement la mise en circuit et en court-circuit de la résistance montée en parallèle avec eux et en série avec l'enroulement d'excitation.
Les régulateurs de ce genre travaillent avec une grande précision. Mais., à cause des phénomènes se produisant dans la commutation des contacts se trouvant sous tension, respectivement parcourus par un courant, (migration de matière, 'usure par arcs vol talques), leur domaine d'application est limité à de basse.s tensions et de faibles courants, bien déterminés.
Pour étendre leur domaine d'application, c'est-à-dire pour rendre ces régulateurs, à fonctionnement trèssûr et à toute épreuve , applicables aussi aux tensions relativement élevées, respectivement au contrôle des courants d'excitation relativement forts, ou à dé- bits relativement grands, on dispose dans le circuit d'excitation du générateur de courant suivant la présente invention des moyens in- fluençant le courant d'excitation, conjugués avec un autre régula.- teur électromagnétique (régulateur auxiliaire) qui dépend de la tension auxcontacts du régulateur (régulateur principal) dépendant à son tour de la tension du générateur de courant.
,Par ce moyen on peut considérablement augmenter la grandeur admissible de la puissance d'excitation et de la tension d'excita- tion, pour les régulateurs de l'espèce susmentionnée. Le régulateur principal et le régulateur auxiliaire sont, pour ainsi dire, couplés en cascade. La tension d'excitation à régler ou à contrôler est di- visée et répartie sur les deux régulateurs, de sorte qu'elle peut être accrue comme telle, puisque chaque régulateur peut régler ou contrôler la tension complète admissible pour lui.
D'autre part on peut aussi- diviser et répartir les débits des courants à commuter par les contacts des régulateurs. Au démar-
<Desc/Clms Page number 2>
rage, respectivement auxpetits nombres de tours, le débit du cou- rant d'excitation du générateur de courant est important et il di- minue avec l'accroissement du nombre de tours. Lorsqu'une seule paire de contacts doit contrôler le courant d'excitation sur toute la zone de réglage, le matériau des contacts doit convenir aussi bien pour la commutation de faibles courants que pour la. commuta- tion de courants relativement forts. Or, les matériaux pour contacts ne répondent à cette condition que dans une mesure limitée. Certains matériaux conviennent plutôt mieux à la. commutation de courants re- lativement forts, d'autres à la commutation de courant faibles.
Grâce au couplage en cascade des régulateurs suivant l'invention , l'un des régulateurs peut travailler dans la gamme des nombres de tours à forts courants d'excitation; et l'autre dans la, gamme des faibles courants, et ces régulateurs peuvent être munis de contacts appropriés.
Le dessin annexé représente un exemple d'exécution de l'ob- jet de l'invention. La figure montre un générateur de courant dans une cinstallation électrique pour véhicules à moteur.
Le générateur de courant 1 commandé, par exemple, par le moteur du véhicule, possède un enroulement de champ en dérivation 2.
L'enroulement 2, qui, de même que le générateur de coura.nt, est mis, d'une part, à la masse, est connecté, d'autre part, par l'intermé. - diaire de deux résistances 3 et 4, au conducteur d'alimentation 5 du générateur de courant 1. Un régulateur électromagnétique 6 pré- sente sur son noyau 3 un enroulement 8 excité par la tension du gé- nérateur de courant 1. Le noyau 7 peut attirer une armature 9 qui porte un contact 10. En regard de ce dernier est disposé un contact fixe 11. Le conducteur 5 forme un enroulement 12 d'un régulateur 13 dépendant du courant du générateur de courant 1 cet enroulement 12 étant disposé sur le noyau14 de ce régulateur. En regard du noyau 14 est disposée une armature 15 portant un contact 16 en regard au- quel se trouve un contact fixe 17.
Les contacts 1G, 11 du régula- teur de tension 6 etles contacts 16; 17 du régulateur d'intensité 13 sont disposés en série les uns avec les autres et ensemble en parallèle avec la résistance 3, qui est par conséquent en cour- circuit lorxque les contacts 10, 11 et 16, 17 sont fermés.
En parallèle avec la résistance 3, respectivement avec les contacts 10, 11 16; 17 disposés en série, est monté un enroulement 18 d'un régulateur électromagnétique 19, cet enroulement étant disposé sur le noya20 de ce régulateur. Une armature 21, dis- posée en regard du noyau 20, porte un contact 22 coopérant avec un contact fixe 23. Les contacts, 22, 23 sont montés en parallèle avec la résistance 4 qu'ils court-circuitent donc dès qu'ils sont fermés.
Par l'intermédiaire d'un commutateur automatique 24, qui n'est représentéque schématiquement, une batterie 25 ainsi que d'autres dispositifs consommateurs de courant 26 peuvent être rac- cordés au générateur de courant 1.
Le dispositif régulateur de tension fonctionne comme suit:
Lorsque le générateur de courant 1 est actionné et lors- qu'ils atteint, à un nombre de tours déterminée la tension à laquel- le doit se faire la régulation, le régulateur 6 commence, dès que le nombre de tours augmente encore, à exécuter son opération de ré- gulation en provoquant par son noyau 7 l'attraction périodique de l'armature , contre l'action d'un ressort 27 sollicitant l'arma- ture vers sa position de repos, d'où il résulte que les contacts 10,11 sont périodiquement ouverts, de sorte que la résistance 3 @
<Desc/Clms Page number 3>
est mise, avec la même fréquence, en série avec l'enroulement de champ 2.
Ainsi, la tension aux contacts 10, 11' respectivement à la résistance 3,augmente avec l'accroissement du nombre de tours, puisqu'avec ce dernier augmente la durée d'ouverture des contacts 10, 11. Lorsque cette tension aux contacts 10,11, atteint une cer- taine valeur, c'est le régulateur 19 qui commence à exécuter son opération de régulation, c'est-à-dire que son noyau 20 attire à son tour périodiquement l'armature 21, sollicitée vers sa position de re. pos par un ressort 28 de sorte que les contacts 22,23 sont ouverts avec la même fréquence et la résistance 4 est couplée en série avec l'en- roulement de champ 2. De ce fait la tension du générateur de courant 1 est maintenue à une valeur déterminée restant approximativement constante.
Dans cette régulation le régulateur 6 travaille en quelque sorte comme régulateur principal et le régulateur 19, qui en dépend, commerégulateur auxiliaire. Donc, le régulateur principal 6 produit une régulation soit directe, soit indirecte par l'intermédiaire du régulateur auxiliaire 19. Il continue son activité régulatrice aussi pendant l'activité régulatrice du régulateur auxiliaire, c'est-à-dire que son armature 9 continue à exécuter continuellementle mouvement de tremblement ou vibrant, aussi lorsque le régulateur auxiliaire à réagi, ce dernier provoquant à son tour, puisque son enroulement 18 dépend de la tension aux contacts du régulateur principal 6, le maintien de la tension à ces contacts a une valeur approximativement constante.
Or, les conditions peuvent être choisies de manière que le régulateur principal 6 travaille tout d'abord seulement endéans une gamme déterminée de petits nombres de tours. Dans cette gamme le courant d'excitation, qui diminue avec l'augmentation du nombre de tours, possède ses valeurs maxima. Le matériau des contacts 10, 11 peut donc être choisi à ce point de vue, c'est-à-dire, pour le contrôle ou la régulation de ces courants a débits relativement forts.
A cet effet convient particulièrement l'argent. On obtient aussi des résultats favorables en choisissant l'argent pour l'un des con- tacts, et du tungstène pour l'autre.
Pour que le régulateur principal 6 travaille d'abord seu- lement dans cette gamme despetits nombres de tours, on choisit une résistance 3 relativement faible. Dès que la tension, nécessaire à la réaction du régulateur auxiliaire 19, et pour laquelle est .cal- culé l'enroulement 18, règneaux contacts 10, 11, le régulateur auxiliaire entre en action régulatrice et contrôle la résistance 4, qui sera grande relativement à la résistance 3, afin que la régulation de tension puisse se faire à présent sur toute la gemme des nombres de tours entrant en question. La tension aux contacts22, 23 est alors relativement élevée, alors que le débit .du courant d'excitation que ces contacts doivent contrôler est faible.
A ces conditions répondent d'autres matériaux que ceux qui entrent en question pour le contrôle des courants d'un débit relativement fort à une tension relativement basse. On choisira utilement du tung- stène pour les contacts du régulateur auxiliaire 19.
Lorsqu'à une tension déterminée de mise en circuit le commutateur automatique 24 s'est fermé, la batterie 25 et les dispo- si.tifs consommateurs de courant 26, pour autant qu'ils soient con- nectés, sont alimentés en courant par le générateur de courant 1.
Ce courant en charge parcourt l'enroulement 12 du régulateur d'in- tensité 13. Lorsqu'il a atteint une valeur déterminée, par exemple, l'intensité maximum admissible pour le générateur de courant 1, le @
<Desc/Clms Page number 4>
régulateur 13 entre en action régulatrice. Il règle alors la ten- sion à des valeurs rapidement décroissantes. A un nombre de tours correspondant, auquel la tension à la résistance 3, respectivement, à présent aux contacts 16, 17, a la valeur nécessaire pour que le régulateur auxiliaire 19 réagisse (les contacts du régulateur 6 sont fermés pendant le fonctionnement du régulateur d'intensité 13), le régulateur auxiliaire 19 seconde le régulateur d'intensité 13.
Au lieu d'un seul régulateur auxiliaire on peut aussi prévoir plusieurs régulateurs auxiliaires de l'espèce, dont cha- cun a ses contacts montés en parallèle avec une résistance et dont l'enroulement dépend de la tension à la résistance, respectivement aux contacts du régulateur auxiliaire précédent correspondant. De cette manière la tension d'excitation peut être subdivisa dans une large mesure, et peut par conséquent être choisie plus grande au total. Cn a ainsi la possibilité de régler ou de contrôler, au moyen de simples régulateurs trembleurs ou vibrateurs, des intensi- tés plus fortes et des tensions plus élevées, malgré que chaque ré- gulateur à contacts distincts, considéré en soi, ne convient que pour des gammes restreintes de tensions et d'intensités.
Le régulateur auxiliaire peut aussi comprendre, outre la paire de contacts montée en parallèle avec la résistance 4, une autre paire de contacts, au moyen de laquelle le régulateur auxi.- liaire provoque périodiquement, d'une manière connue en soi, en- déans une gamme déterminée de nombres de tours relativement 41 evés, un court-circuitage de l'enroulement d'excitation 2 du générateur de courant 1. Il agit dans ce cas comme régulateur à contacts dità double effet.
Au lieu d'un régulateur trembleur ou vibrateur auxiliaire à contacts on peut employer aussi, en qualité de régulateur auxi- liaire,un régulateur dit à compression de charbcn, dans lequel l'action de l'électroaimant modifie la résistance d'une colonne de charbon.
Par la nouvelle disposition suivant la présente Invention le domaine des applications possibles du régulateur trembleur ou vibrateur à contacts se trouve considérablement élargi. Il est possible de l'utiliser à présent aussi pour la régulation de la tension des générateurs de courant de puissance relativement élevées, parce que, grâce à la subdivision et à la répartition de la tension d'excitation sur plusieurs régulateurs couplés en cas- cade, on acquiert la possibilité de contrôler ou de régler des courants d'excitation relativement importants ou d'un débit rolati- vement grand au moyen de ces régulateurs simples et sûrs.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
Voltage regulator device for current generators controlled at variable numbers of revolutions, in particular on vehicles.
The present invention relates to a voltage regulator device for current generators controlled at variable numbers of revolutions, in particular in installations on vehicles comprising an electromagnetic regulator depending on the voltage of the current generator and actuating contacts arranged in the excitation circuit. of the current generator, in parallel with a resistor. Electromagnetic regulators of this kind, known as shaker or vibrator regulators, maintain the voltage of the current generator at a determined value by causing, as soon as this value is reached, periodically switching on and short-circuiting. resistor mounted in parallel with them and in series with the excitation winding.
Regulators of this kind work with great precision. But., Because of the phenomena occurring in the switching of the contacts being under tension, respectively traversed by a current, (migration of material, 'wear by arcs theft of talques), their field of application is limited to low. voltages and low currents, well determined.
To extend their field of application, that is to say to make these regulators, with very safe and foolproof operation, also applicable to relatively high voltages, respectively to the control of relatively strong excitation currents, or to de- relatively large bits, means are available in the excitation circuit of the current generator according to the present invention, influencing the excitation current, in conjunction with another electromagnetic regulator (auxiliary regulator) which depends on the voltage at the contacts of the regulator (main regulator) depending in turn on the voltage of the current generator.
By this means, the permissible magnitude of the excitation power and the excitation voltage can be considerably increased for regulators of the above-mentioned kind. The main controller and the auxiliary controller are, so to speak, coupled in cascade. The excitation voltage to be set or controlled is split and distributed over the two regulators, so that it can be increased as such, since each regulator can set or control the full voltage allowable for it.
On the other hand, it is also possible to divide and distribute the flow rates of the currents to be switched by the contacts of the regulators. At the start
<Desc / Clms Page number 2>
rage, respectively at small numbers of turns, the flow rate of the excitation current of the current generator is high and it decreases with the increase in the number of turns. When a single pair of contacts is to control the excitation current over the entire adjustment range, the contact material must be suitable for both low-current switching and. switching of relatively strong currents. However, contact materials only meet this condition to a limited extent. Some materials are more suitable for the. switching of relatively high currents, others to switching of weak currents.
Thanks to the cascade coupling of the regulators according to the invention, one of the regulators can work in the range of numbers of turns with high excitation currents; and the other in the low current range, and these regulators may be provided with suitable contacts.
The appended drawing represents an exemplary embodiment of the object of the invention. The figure shows a current generator in an electrical installation for motor vehicles.
The current generator 1 controlled, for example, by the vehicle engine, has a shunt field winding 2.
Winding 2, which, like the current generator, is grounded on the one hand, and on the other hand, is connected via the intermediary. - diary of two resistors 3 and 4, to the supply conductor 5 of the current generator 1. An electromagnetic regulator 6 has on its core 3 a winding 8 excited by the voltage of the current generator 1. The core 7 can attract an armature 9 which carries a contact 10. Opposite the latter is disposed a fixed contact 11. The conductor 5 forms a winding 12 of a regulator 13 depending on the current of the current generator 1 this winding 12 being disposed on the kernel14 of this regulator. Opposite the core 14 is arranged an armature 15 carrying a contact 16 opposite which is a fixed contact 17.
Contacts 1G, 11 of the voltage regulator 6 and contacts 16; 17 of current regulator 13 are arranged in series with each other and together in parallel with resistor 3, which is therefore shorted when contacts 10, 11 and 16, 17 are closed.
In parallel with resistor 3, respectively with contacts 10, 11 16; 17 arranged in series, is mounted a winding 18 of an electromagnetic regulator 19, this winding being disposed on the noya20 of this regulator. An armature 21, arranged opposite the core 20, carries a contact 22 cooperating with a fixed contact 23. The contacts 22, 23 are mounted in parallel with the resistor 4 which they therefore short-circuit as soon as they are switched on. closed.
By means of an automatic switch 24, which is only shown schematically, a battery 25 as well as other current consuming devices 26 can be connected to the current generator 1.
The voltage regulator device operates as follows:
When the current generator 1 is activated and when they reach, at a determined number of turns, the voltage at which the regulation must be made, the regulator 6 starts, as soon as the number of turns increases further, to be executed. its regulation operation by causing its core 7 to periodically attract the armature, against the action of a spring 27 urging the armature towards its rest position, from which it follows that the contacts 10,11 are periodically opened, so that resistance 3 @
<Desc / Clms Page number 3>
is put, with the same frequency, in series with the field winding 2.
Thus, the voltage at contacts 10, 11 'respectively at resistor 3 increases with the increase in the number of turns, since with the latter increases the duration of opening of contacts 10, 11. When this voltage at contacts 10, 11, reaches a certain value, it is the regulator 19 which begins to execute its regulating operation, that is to say that its core 20 in turn periodically attracts the armature 21, stressed towards its position of. re. posed by a spring 28 so that the contacts 22, 23 are opened with the same frequency and the resistor 4 is coupled in series with the field coil 2. As a result the voltage of the current generator 1 is maintained at a determined value remaining approximately constant.
In this regulation, the regulator 6 works as a sort of main regulator and the regulator 19, which depends on it, the auxiliary regulator. Therefore, the main regulator 6 produces either direct or indirect regulation through the intermediary of the auxiliary regulator 19. It continues its regulating activity also during the regulating activity of the auxiliary regulator, that is to say that its armature 9 continues. to continuously execute the shaking or vibrating movement, also when the auxiliary regulator has reacted, the latter in turn causing, since its winding 18 depends on the voltage at the contacts of the main regulator 6, the maintenance of the voltage at these contacts has a value approximately constant.
However, the conditions can be chosen so that the main regulator 6 works first of all only within a determined range of small numbers of revolutions. In this range, the excitation current, which decreases with the increase in the number of turns, has its maximum values. The material of the contacts 10, 11 can therefore be chosen from this point of view, that is to say, for controlling or regulating these currents at relatively high flow rates.
Silver is particularly suitable for this purpose. Favorable results are also obtained by choosing silver for one of the contacts, and tungsten for the other.
In order for the main regulator 6 to work at first only in this range of small numbers of turns, a relatively low resistor 3 is chosen. As soon as the voltage, necessary for the reaction of the auxiliary regulator 19, and for which the winding 18 is calculated, reigns contacts 10, 11, the auxiliary regulator comes into regulating action and controls the resistance 4, which will be relatively large. to resistor 3, so that the voltage regulation can now be done over the entire gem of the numbers of turns entering in question. The voltage at the contacts 22, 23 is then relatively high, while the flow of the excitation current which these contacts must control is low.
These conditions respond to materials other than those which come into question for the control of currents from a relatively high flow rate to a relatively low voltage. It is useful to choose tungsten for the contacts of the auxiliary regulator 19.
When the automatic switch 24 has closed at a determined switching on voltage, the battery 25 and the current consuming devices 26, insofar as they are connected, are supplied with current by the battery. current generator 1.
This on-load current flows through the winding 12 of the current regulator 13. When it has reached a determined value, for example, the maximum admissible current for the current generator 1, the @
<Desc / Clms Page number 4>
regulator 13 comes into regulating action. It then sets the voltage to rapidly decreasing values. At a corresponding number of turns, to which the voltage at resistor 3, respectively, now at contacts 16, 17, has the value necessary for the auxiliary regulator 19 to react (the contacts of regulator 6 are closed during operation of regulator d intensity 13), the auxiliary regulator 19 seconds the intensity regulator 13.
Instead of a single auxiliary regulator, it is also possible to provide several auxiliary regulators of the kind, each of which has its contacts connected in parallel with a resistor and whose winding depends on the voltage at the resistance, respectively at the contacts of the corresponding previous auxiliary regulator. In this way the excitation voltage can be subdivided to a large extent, and therefore can be chosen larger in total. It is thus possible to regulate or control, by means of simple shaking or vibrating regulators, stronger currents and higher voltages, although each regulator with separate contacts, considered in itself, is only suitable for restricted ranges of voltages and currents.
The auxiliary regulator can also comprise, besides the pair of contacts mounted in parallel with the resistor 4, another pair of contacts, by means of which the auxiliary regulator periodically causes, in a manner known per se, within a determined range of relatively high numbers of revolutions, a short-circuiting of the excitation winding 2 of the current generator 1. In this case it acts as a so-called double-acting contact regulator.
Instead of a shaker regulator or auxiliary vibrator with contacts, it is also possible to use, as an auxiliary regulator, a so-called carbon compression regulator, in which the action of the electromagnet modifies the resistance of a pressure column. coal.
By the new arrangement according to the present invention the field of possible applications of the shaker or vibrator controller with contacts is considerably widened. It is now also possible to use it for regulating the voltage of relatively high power current generators, because, thanks to the subdivision and distribution of the excitation voltage on several regulators connected in cascade the possibility of controlling or regulating relatively large excitation currents or a relatively large flow rate is acquired by means of these simple and reliable regulators.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.