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" Redresseur avec transducteur servant au réglage de la tension' Priorité d'une demande de brevet suédois correspondant dépo-
Un réglage automatique de la tension d'un redres- seur au moyen d'un transducteur offre, comme on sait, l'avanta- ge de pouvoir travailler sans aucunes parties mobiles, qui se- raient soumises à une usure permanente et qui exigeraient aussi une imspection fréquente pour d'autres raisons. Un tel réglage de la tension est parfois combiné avec un dispositif limitateur du courant, qui entre en action au lieu du réglage de la tension si le courant présente une tendance à excéder pour quelque rai- son une valeur permise, par exemple, en chargeant une batterie si cette dernière était trop déchargée pour une raison quelcon- que.
Une telle limitation du courant a aussi jusqu'ici, dans les régulateurs du type indiqué, été d'un type similaire,c'est- à-dire opérant'sans parties mobiles. Il a cependant, dans cer- tains cas, été trouvé approprié d'employer, en combinaison
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avec un réglage de tension à transducteur, un commutateur méca- nique, qui entre en action quand le réglage de la tension doit être remplacé par une limitation du courant.
Vu qu'une telle action ne se présente, en général, qu'à des occasions assez ra- res; ledit commutateur mécanique n'est pas soumis à une aussi grande usure qu'un régulateur mécanique de la tension qui est en action presque permanente, et, d'autre part, un commutateur mécanique pour la limitation du courant présente des possibili- tés de variation plus vastes eten conséquence, des possibili- tés accrues de s'adapter à t outes les exigences de l'opération en comparaison avec un appareil opérant d'une façon toute sta- tique. A titre d'exemple, l'appareil limitateur mécanique peut facilement être intégrateur par rapport au temps, c'est-à-dire que ce n'est pas la valeur instantanée du courant, mais son intégrale pendant un certain temps qui est limitée à une valeur désirée.
Dans plusieurs cas, l'appareil peut aussi être réalisé à un prix inférieur pour des qualités d'opération correspondan- tes. La présente invention comprend donc une telle combinaison d'un régulateur de tension opérant à transducteur et d'un com- mutateur mécanique pour la limitation du courant.
Si on veut, de la manière qui vient d'être indiquée, faire le commutateur mécanique dépendre de l'intégrale du cou- rant pendant un certain temps, il peut,,de préférence, prendre la forme d'un relais thermique. Ceci facilite une bonne adapta- tion aux risques apportés par un courant trop élevé, ces risques étant en général surtout d'un caractère thermique, par exemple un surchauffage de plaques redresseuses. Il est cependant aus- si possible d'employer un relais temporisé mécanique d'un type bien connu.
Quelques exemples de réalisation de l'invention sont représentés d'une façon schématique dans les figs. 1-5 du dessin annexé.
La fig. 1 représente un montage dans lequel la
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commutation dépend d'un relais du type électromagnétique action- né @@ courant d'une façon directe, non intégrante. 1 désigne le redresseur principal, qui est alimenté d'une paire de bor- nes à courant alternatif 2 à travers un transducteur 3 et qui alimente à son tour une charge 4 de courant continu, par exem- ple une batterie avec ou sans une autre charge en parallèle.
Le transducteur 3 a été représenté dans la fig. 1 avec un enroule- ment de commande 5 et un enroulement auto-excitateur 6, ce der- nier étant en pratique souvent remplacé par une auto-excitation intérieure d'un type bien connu en principe. t'enroulement de commande 5 est alimenté par un transducteur auxiliaire 7 ayant des enroulements à courant continu qui représentent la quantité de mesure et une quantité-étalon d'un régulateur, de façon que le courant du 'transducteur auxiliaire représente la déviation de la quantité réglée de la valeur normale ou la "quantité de différence". Cette quantité peut,cependantaussi être produite dans un autre organe comparateur, par exemple dans le transduc- teur principal.
Dans la fig. 1, le transducteur 3 a un enroule- ment 8 relié à la tension de courant continu à travers une ré- sistance 11 et qui représente donc la quantité mesurait la ten- sion, un enroulement 9 relié à un organe de tension constante 12 et représentant donc la quantité-étalon, et un enroulement auto-exci'tateur 10 qui peut, d'une manière déjà mentionnée, ê- tre remplacée par une auto-aimantation intérieure. Le transduc- teur 7 commande un redresseur 13 qui alimente l'enroulement 5 du tranducteur principal.
Pour effectuer la commutation vers l'état limitant le courant, il y a dans la fig. 1 un transformateur d'intensité 15 relié dans le circuit principal à courant alternatif et ali- mentant une bobine de relais 16 en parallèle avec une résistance 17. La bobine de relais est alimentée à travers un redresseur 18 pour obtenir une force d'attraction plus uniforme et une ac- tion polarisée. Elle peut naturellement aussi être reliée dans
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le circuit principal à courant continu ou dans une dérivation.
Une autre bobine 19 du même relais est reliée à l'organe de ten- sion constante à travers un contact de maintien 20. Sa fonction se rapporte au retour de la limitation du courant au régâlage de la tension et sera décrite plus tard.
Quand le relais est actionné par suite d'une aug- mentation du courant dans la bobine 16 au delà d'une certaine limite, son contact 21 relie la bobine 5 du transdu cteur 3 à l'organe de tension constante 12 au lieu du transducteur auxi- liaire 7. Elle peut aussi être reliée à une autre source de ten- sion, d'une constance approximative seulement. Ainsi, le trans- ducteur principal va régler à un courant essentiellement cons- tant tant que cette connexion subsiste. En même temps, un con- tact 22 du relais effectue de préférence, une commutation à une auto-excitation intérieure du transducteur, sans laquelle il y aurait un,;certain risque de perte du caractère de transforma- teur d'intensité du transducteur.
Un contact additionnel 28 du relais relie, quand il est actionné, la bobine 16 au transducteur auxiliaire 7 au lieu du transformateur d'intensité 15. Ceci a pour conséquence que le relais est déclenché de nouveau, quand le courant du transducteur 7 tombe au-dessous d'une certaine valeur, impli- quant que la tension de courant continu du redresseur s'appro- che de la valeur normale. Comme le déclenchement ne doit,pas en général être effectué avant que cette valeur n'ait été tout à fait atteinte, le courant du transducteur étant donc peu près nul, la bobine 19 a été ajoutée pour donner au relais une force additionnelle qui est un peu inférieure à la force de la bobine 16 causant l'enclenchement.
Le relais peut, si désiré, être muni d'un amortisseur mécanique, surtout actif à l'enclenchement, de façon à ne pas être enclenché avant que le courant créé n'ait été maintenu à la valeur d'enclenchement pendant un certain temps
La fig. 2 représente un montage coïncidant en
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parties essentielles avec celui de la fig. 1, mais ayant un re- lais de nature thermique et donc intégrateur par rapport au temps. Les parties désignées par 1-4 correspondent à celles dé- signées de la façon correspondante à la fig. 1. Le transducteur principal 3 a un enroulement de commande 5, tandis que l'auto- aimantation généralement présente n'est pas représentée.
Le transducteur auxiliaire servant d'organe comparateur est aussi dans cette figure désigné par 7 et représenté sans l'auto-ai- mantation, donc seulement avec un enroulement 8 mesurant la ten- sion, alimenté à travers une résistance 11, et avec un enroule- ment opposant 9, alimenté par un organe à tension constante 12. le transducteur auxiliaire commande un redresseur 13 alimentant normalement l'enroulement 5 du transducteur principal.
Pour la commutation à limitation de courant, on emploie dans la fig. 2 un relais thermique à ressort bi-métal- lique 23, alimenté par un transformateur d'intensité 15 dans le circuit principal à courant alternatif. Le ressort bimétallique actionne une paire de contacts 24, 25, qui peuvent être munis de moyens d'un genre connu pour provoquer un mouvement instan- tané. Normalement, ces contacts sont dans la'position supérieure représentée. En commutant à leur position inférieure sous l'ac- tion du ressort bimétallique, le contact 24 coupe la connexion entre le transducteur auxiliaire et l'enroulement 5 et relie ce dernier enroulement à une source de courant séparée 26, d'où il résulte que le transducteur principal fournira un courant essentiellement constant.
S'il est auto-aimanté, une commutation similaire à celle effectuée d'après la fig. 1 par le contact 22 peut éventuellement être faite.
L'autre contact 25 du relais thermique sert à préparer son retour à l'état normal. Ce contact ferme normalement un circuit venant d'uhe source de tension constante à travers une résistance 27 qui agit pour réchauffer le ressort bimétallique 23. Par la commutation, cette résistance est reliée aans le cir-
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cuit commandé par la transducteur auxiliaire. Au fur et à mesu- re que les conditions normales sont rétablies le courant dans le circuit et ainsi la température de la résistance 27 s'abais- sent. Le relais peut être ajusté de façon que, lorsque le cou- rant commandé par le transducteur auxiliaire tombe à zéro et que la tension est donc normale, la température du ressort bi- métallique se soit abaissée suffisamment pour effectuer le re- tour.
Le dispositif d'après la fig. 2 peut être modifié de façon que le ressort bimétallique représenté, ou quelque autre contact thermique, mette en circuit un relais séparé, ef- fectuant à son tour la commutation de l'enroulement magnétisant 5 de l'organe comparateur primaire, à une source de tension es- sentiellement constante. Ceci a l'avantage, entre autres, qu'on devient plus libre en montant l'organe thermique; par exemple, il peut être monté sur une plaque du redresseur au autre part au lieu d'être relié à un transformateur d'intensité. Dans ce cas, on peut employer plusieurs organes thermiques montés à dif- férents endroits des circuits, celui de ces organes dont la température est le plus près de la valeur critique déterminé par son emplacement, entrant en action.
Si ces organes agissent par la fermeture des contacts, leurs contacts peuvent être re- liés en parallèle, tandis qu'ils doivent être en série si l'ac- tion se fait par coupure. Le relais séparé mis en circuit par le contact ou par les contacts thermiques peut être maintenu en état actif par le courant différentiel de l'organe compara- teur d'une façon purement électromagnétique, en analogie avec le maintien thermique par la résistance 27 de la fig. 2, de façon à être rendu inactif quand la tension devient normale de nouveau. Eventuellement, le relais peut, pour faciliter l'en- clenchement, être muni d'une aimantation additionnelle/mise en circuit par le contact thermique et mise hors circuit par un contact auxiliaire, après l'enclenchement.
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Une autre modification possible de la fig. 1 ou 2 est d'adapter la tension entre les points 26 de façon que le courant auquel le transducteur règle, après la commutation, de- vienne! . inférieur à celui pour lequel le relais s'est enclen- ché, ou de munir dans ce même but le relais d'un enroulement auxiliaire qui est mis hors circuit par l'enclenchement. Dans ce cas, le relais retourne, après quelque temps,automatiquement et continue ensuite de s'enclencher et de se déclencher pério- diquement, tant que le courant veut dépasser la valeur permise.
Après que cet état a cessé, le réglage normal de tension commen- ce de nouveau, sans qu'une.restitution spéciale soit nécessaire dans ce but, comme d'après la fig. 2.
Dans le fig. 3, la commutation se fait aussi par un relais thermique 30, représenté d'une façon toute schématique et alimenté par un transformateur d'intensité*15 dans le circuit principal à courant alternatif. Le relais 3o a un contact qui en dépassant une certaine température, court-circuite une par- tie de la résistance 11 dans le circuit du transducteur mesufant la tension. Dans ce cas, on n'obtient donc pas un réglage di- rect du courant, mais en peemier lieu un abaissement de la ten- sion appliquée sur la charge 4, ce qui cause une réduction du courant. En dimensionnant le circuit de mesure d'une façon ap- propriée par rapport aux conditions du régime, on peut limiter le courant à une valeur permise.
On peut aussi dimensionner le tout de façon que la tension - et ainsi le courant - oscille d'une façon intermittente entre une valeur supérieure et une valeur inférieure dans un rythme dépendant de la capacité de chaleur du relais, la valeur moyenne étant la valeur permise. @@ peut aussi munir le relais 30 de deux ou plusieurs contacts, qui court-circuit successivement des parties de la résistance 11, jusqu'à ce que le courant ait été réduit à une valeur permise
Un dtpositif spécial de retour n'est pas nécessaire dans ce montage, puisqu'il retourne automatiquement aussitôt
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que le courant s'est abaissé à cause de la commutqtion. Les chif- fres 1-13 désignent ici des parties correspondant à celles de la fig. 1.
Comme dans la fig. 2, le relais thermique peut, au lieu d'être alimenté par un transformateur d'intensité, être réchauffé directement par une partie traversée par le courant principal, par exemple par une plaque du redresseur principal.
Dans la fig. 4, la commutation est effectuée par un relais électromagnétique, dont la bobine 40 est reliée dans le circuit principal à courant continu. Ce relais agit en ana- logie avec le relais de la fig.3, de telle façon qu'il effectue une commutation dans le circuit de mesure du transducteur prin- cipal, mais, contrairement à la fig. 3, il intercale au moyen d'un contact 41 une partie de la résistance 11 de façon que le régulateur règle à une tension supérieure. En même temps, ce- pendant, le relais intercale au moyen d'un autre contact 42 une résistance 43 dans le circuit principal à courant continu, di- mensionnée de façon que le courant principal soit réduit malgré l'augmentation de la tension.
Surtout dans des installations pour la charge de batteries, on obtient de cette manière un réglage souple et favorable. Aussi dans ce cas, il peut être approprié d'effectuer la commutation en deux ou plusieurs éta- pes pour des intensités de courant différentes. Les chiffres 1-5, 7-9, 11 et 12 désignent ici des parties correspondant à celles de la fig. 1, tandis qu'on n'a pas représenté des enrou- lements d'auto-aimantation spéciaux des transducteurs. 44 dé- signe un contact de maintien d'alimentation du relais.
Dans la fig. 5, la bobine de commande 50 du relais de commutation est directement intercalée dans le circuit prin- cipal à courant alternatif. Quand le relais est enclenché, son contact 51 coupe le circuit à travers la bobine 8 du transduc- teur auxiliaire 7 mesurant la tension, d'où il résulte que le transducteur auxiliaire, sous l'influence de son organe à cou- rant constant 12, fournit un courant essentiellement constant
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au transducteur principal, qui fournit donc aussi un courant es- sentiellement constant. Afin que ces courants ne deviennent pas trop forts, une résistance 52 est en même temps reliée en paral- lèle à l'enroulement à courant constant 9 du transducteur auxi- liaire par le contact 51 du relais.
Le retour est, dans cette forme, déterminé par un relais à tension 56, relié à la tension de courant continu.
Dans le circuit de commande de ce relais se trouve une résistan- ce 57 qui est normalement court-circuitée par un relais à cou- rant 58. Le relais 56 est donc normalement actionné et maintient alors son contact coupé. Quand le courant continu dépasse un peu la valeur permise, le relais 58 coupe son contact et relie alors la résistance 57 en série avec le relais 56 qui tombe a- lors et ferme son contact. En même temps ou un peu après, le relais principal est actionné par l'enroulement 50 et ferme un contact de maintien 55, de préférence un peu avant que son con- tact 53 coupe le courant à travers l'enroulement 50. Le relais principal est ensuite retenu par l'enroulement 54 qui est relié à la tension de courant alternatif à travers le contact de main- tien 55 et le contact du relais 56.
Quand la tension de courant continu est revenue à sa valeur normale, le relais 56 coupe de nouveau, pourvu que le courant soit tombé à une valeur capable de faire revenir le relais 58 qui court-cirfuite la résistance 57. Ainsi le relais principal revient à l'état d'origine et le réglage nofmal de la tension et rétabli.
Au lieu d'écarter complètement l'organe comparateur par le relais à courant d'après la fig. 1 ou 2, ou d'écarter son circuit de mesure d'après la fig. 5, on peut commuter ledit circuit de façon à mesurer le courant; par exemple le relier à un transformateur d'intensité. Le retour au féglage de tension peut alors de préférence, se faire sous l'influence d'un relais de tension séparé, analogue au relais 56 de la fig. 5. Bien que l'organe comparateur soit représenté dans toutes les figures
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comme un transducteur séparé, dans lequel un enroulement à cou- rant continu est alimenté par un courant constant et un enroule- ment opposé est alimenté par la tension à régler, à travers u- ne résistance, il peut aussi être d'un autre type.
En dehors de la modification déjà mentionnée, d'après laquelle la compaai- son est effectuée dans le transducteur principal, on peut appli- quer à ce dernier ou a un transducteur auxiliaire séparé le prin- cipe de comparaison bien connu, d'après lequel deux enrou-lements s'opposant l'un à l'autre sont alimentés en parallèle par la tension à régler, à travers des circuits ayant des résistances dépendant de différentes manière de la tension. Ainsi la résis- tance en série avec l'enroulement positif peut être constant' ou dépendante dans le sens positif la valeur ohmique croissant avec la tension, tandis que la résistance du circuit de l'autre en- roulement dépend de la tension dans lesens négatif.
Quand la tension remonte ,l'enroulement opposé ou négatif va prédominer, d'où il résulte une chute de tension accrue dans le transducteur principal. Une commutation de l'organe comparateur à une tension supérieure ou inférieure peut se faire, dans chacun des montages décrits ayant deux enroulements opposés l'un à l'autre, dans un circuit quelconque de ces enroulements ou encore d'autre ma- nière.
Quand l'action d'un organe mesurant l'intégrale dans le temps d'un courant dépend d'une constante du temps, com- me c'est le cas, par exemple, pour la plupart des organes ther- miques, cette contante du temps doit ,de préférence , être du même ordre de grandeur que celle du plus sensible des orga- nes à protéger.
REVENDICATIONS.
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"Rectifier with transducer for voltage regulation" Priority of corresponding Swedish patent application filed
An automatic adjustment of the tension of a rectifier by means of a transducer offers, as we know, the advantage of being able to work without any moving parts, which would be subject to permanent wear and which would also require frequent inspection for other reasons. Such a voltage adjustment is sometimes combined with a current limiting device, which kicks in instead of the voltage adjustment if the current has a tendency to exceed for some reason a permitted value, for example, by charging a voltage. battery if the battery was too discharged for any reason.
Such current limitation has heretofore also, in regulators of the type indicated, been of a similar type, i.e., operating without moving parts. It has, however, in some cases been found appropriate to employ, in combination
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with transducer voltage adjustment, a mechanical switch, which comes into action when the voltage adjustment needs to be replaced by current limitation.
Considering that such an action occurs, in general, only on rather rare occasions; said mechanical switch is not subjected to as much wear as a mechanical voltage regulator which is in almost permanent action, and, on the other hand, a mechanical switch for limiting the current presents possibilities of variation larger and consequently increased possibilities to adapt to all the requirements of the operation compared to an apparatus operating in a completely static fashion. By way of example, the mechanical limiting device can easily be an integrator with respect to time, that is to say that it is not the instantaneous value of the current, but its integral for a certain time which is limited to a desired value.
In several cases, the apparatus can also be produced at a lower price for corresponding operating qualities. The present invention therefore comprises such a combination of a voltage regulator operating with a transducer and a mechanical switch for limiting the current.
If it is desired, in the manner just indicated, to make the mechanical switch dependent on the integral of the current for a period of time, it can preferably take the form of a thermal relay. This facilitates good adaptation to the risks brought about by too high a current, these risks generally being mainly of a thermal nature, for example overheating of the rectifying plates. However, it is also possible to use a mechanical timing relay of a well-known type.
Some exemplary embodiments of the invention are shown schematically in FIGS. 1-5 of the accompanying drawing.
Fig. 1 shows an assembly in which the
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switching depends on a relay of the electromagnetic type which is current-operated in a direct, non-integrating fashion. 1 denotes the main rectifier, which is fed from a pair of ac terminals 2 through a transducer 3 and which in turn feeds a dc load 4, for example a battery with or without another parallel charge.
The transducer 3 has been shown in FIG. 1 with a control winding 5 and a self-exciting winding 6, the latter being in practice often replaced by an internal self-excitation of a type well known in principle. the control winding 5 is fed by an auxiliary transducer 7 having direct current windings which represent the measurement quantity and a standard quantity of a regulator, so that the current of the auxiliary transducer represents the deviation of the quantity set from normal value or "amount of difference". This quantity can, however, also be produced in another comparator member, for example in the main transducer.
In fig. 1, the transducer 3 has a winding 8 connected to the direct current voltage through a resistor 11 and which therefore represents the quantity measured the voltage, a winding 9 connected to a constant voltage member 12 and representing hence the standard quantity, and a self-exciting coil 10 which can, in a way already mentioned, be replaced by an internal self-magnetization. The transducer 7 controls a rectifier 13 which supplies the winding 5 of the main transducer.
To effect the switching to the current limiting state, there is in fig. 1 a current transformer 15 connected in the main circuit to alternating current and feeding a relay coil 16 in parallel with a resistor 17. The relay coil is fed through a rectifier 18 to obtain a more attractive force. uniform and polarized action. It can of course also be linked in
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the main DC circuit or in a bypass.
Another coil 19 of the same relay is connected to the constant voltage member through a holding contact 20. Its function relates to the return of the current limitation to the voltage adjustment and will be described later.
When the relay is actuated due to an increase in the current in the coil 16 beyond a certain limit, its contact 21 connects the coil 5 of the transducer 3 to the constant voltage member 12 instead of the transducer. Auxiliary 7. It can also be connected to another source of voltage, of approximate constancy only. Thus, the main transducer will adjust to an essentially constant current as long as this connection remains. At the same time, a contact 22 of the relay preferably effects a switchover to an internal self-excitation of the transducer, without which there would be some risk of losing the current transformer character of the transducer.
An additional contact 28 of the relay connects, when it is actuated, the coil 16 to the auxiliary transducer 7 instead of the current transformer 15. This has the consequence that the relay is tripped again, when the current of the transducer 7 drops below. below a certain value, implying that the direct current voltage of the rectifier approaches the normal value. As tripping should not generally be done before this value has been fully reached, the transducer current being therefore almost zero, coil 19 has been added to give the relay an additional force which is a slightly less than the force of the coil 16 causing the engagement.
The relay can, if desired, be fitted with a mechanical damper, especially active when it is switched on, so as not to be switched on before the current created has been maintained at the switch-on value for a certain time.
Fig. 2 represents a fitting coinciding in
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essential parts with that of fig. 1, but having a thermal relay and therefore integrating with respect to time. The parts designated by 1-4 correspond to those designated correspondingly in FIG. 1. The main transducer 3 has a control winding 5, while the self-magnetization generally present is not shown.
The auxiliary transducer serving as a comparator unit is also in this figure designated by 7 and shown without self-magnetization, therefore only with a winding 8 measuring the voltage, fed through a resistor 11, and with a winding - ment opposing 9, supplied by a constant voltage member 12. the auxiliary transducer controls a rectifier 13 normally supplying the winding 5 of the main transducer.
For switching with current limitation, we use in fig. 2 a thermal relay with a bimetal spring 23, supplied by a current transformer 15 in the main alternating current circuit. The bimetallic spring actuates a pair of contacts 24, 25, which may be provided with means of a known kind for causing instantaneous movement. Normally these contacts are in the top position shown. Switching to their lower position under the action of the bimetallic spring, contact 24 cuts off the connection between the auxiliary transducer and winding 5 and connects the latter winding to a separate current source 26, whereby the main transducer will provide a substantially constant current.
If it is self-magnetized, a switching similar to that carried out according to fig. 1 by contact 22 can optionally be made.
The other contact 25 of the thermal relay is used to prepare its return to the normal state. This contact normally closes a circuit coming from a constant voltage source through a resistor 27 which acts to heat the bimetallic spring 23. By switching, this resistor is connected to the circuit.
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cooked controlled by the auxiliary transducer. As normal conditions are restored the current in the circuit and thus the temperature of resistor 27 drops. The relay can be adjusted so that when the current controlled by the auxiliary transducer drops to zero and the voltage is therefore normal, the temperature of the bi-metallic spring has dropped enough to effect the feedback.
The device according to FIG. 2 can be modified so that the bimetallic spring shown, or some other thermal contact, energizes a separate relay, in turn switching the magnetizing winding 5 of the primary comparator member, to a source of essentially constant tension. This has the advantage, among other things, that one becomes more free when mounting the thermal organ; for example, it can be mounted on a rectifier plate on the other hand instead of being connected to a current transformer. In this case, it is possible to use several thermal members mounted at different locations in the circuits, the one of these members whose temperature is closest to the critical value determined by its location, entering into action.
If these components act by closing the contacts, their contacts can be connected in parallel, while they must be in series if the action is carried out by breaking. The separate relay switched on by the contact or by the thermal contacts can be maintained in an active state by the differential current of the comparator in a purely electromagnetic manner, in analogy with the thermal maintenance by resistor 27 of the fig. 2, so as to be made inactive when the voltage becomes normal again. Optionally, the relay can, to facilitate switching on, be fitted with additional magnetization / switched on by the thermal contact and switched off by an auxiliary contact, after switching on.
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Another possible modification of FIG. 1 or 2 is to adapt the voltage between points 26 so that the current to which the transducer adjusts, after switching, becomes! . lower than that for which the relay was activated, or to provide the relay for the same purpose with an auxiliary winding which is switched off when it is activated. In this case, the relay automatically returns after some time and then continues to switch on and off periodically as long as the current wants to exceed the permitted value.
After this state has ceased, the normal tension adjustment begins again, without any special restoration being necessary for this purpose, as in fig. 2.
In fig. 3, the switching is also effected by a thermal relay 30, represented in a very schematic fashion and supplied by a current transformer * 15 in the main alternating current circuit. Relay 3o has a contact which, when exceeding a certain temperature, short-circuits part of resistor 11 in the circuit of the transducer measuring the voltage. In this case, therefore, a direct adjustment of the current is not obtained, but in the first place a reduction in the voltage applied to the load 4, which causes a reduction in the current. By dimensioning the measuring circuit in an appropriate way in relation to the operating conditions, the current can be limited to a permitted value.
We can also dimension the whole so that the voltage - and thus the current - oscillates intermittently between a higher value and a lower value in a rhythm dependent on the heat capacity of the relay, the average value being the allowed value. . @@ can also provide relay 30 with two or more contacts, which successively short-circuits parts of resistor 11, until the current has been reduced to a permissible value
A special return device is not necessary in this assembly, since it automatically returns immediately
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that the current is lowered because of the commutqtion. Figures 1-13 here denote parts corresponding to those of FIG. 1.
As in fig. 2, the thermal relay can, instead of being supplied by a current transformer, be heated directly by a part through which the main current passes, for example by a plate of the main rectifier.
In fig. 4, the switching is carried out by an electromagnetic relay, the coil 40 of which is connected in the main direct current circuit. This relay acts in analogy with the relay of fig. 3, so that it performs a switching in the measurement circuit of the main transducer, but, unlike fig. 3, it interposes by means of a contact 41 part of the resistor 11 so that the regulator adjusts to a higher voltage. At the same time, however, the relay interposes by means of another contact 42 a resistor 43 in the main direct current circuit, sized so that the main current is reduced despite the increase in voltage.
Particularly in installations for charging batteries, a flexible and favorable setting is obtained in this way. Also in this case it may be appropriate to effect the switching in two or more stages for different current intensities. The numbers 1-5, 7-9, 11 and 12 here designate parts corresponding to those of FIG. 1, while special self-magnetizing windings of the transducers have not been shown. 44 designates a relay supply maintenance contact.
In fig. 5, the control coil 50 of the switching relay is directly interposed in the main AC circuit. When the relay is activated, its contact 51 cuts the circuit through the coil 8 of the auxiliary transducer 7 measuring the voltage, from which it follows that the auxiliary transducer, under the influence of its constant current member 12 , provides an essentially constant current
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to the main transducer, which therefore also supplies a substantially constant current. In order that these currents do not become too strong, a resistor 52 is at the same time connected in parallel with the constant current winding 9 of the auxiliary transducer through the contact 51 of the relay.
The feedback is, in this form, determined by a voltage relay 56, connected to the direct current voltage.
In the control circuit of this relay there is a resistor 57 which is normally short-circuited by a current relay 58. The relay 56 is therefore normally actuated and then maintains its ignition off. When the direct current exceeds the permitted value a little, the relay 58 cuts off its contact and then connects the resistor 57 in series with the relay 56 which then drops and closes its contact. At the same time or shortly thereafter, the main relay is actuated by winding 50 and closes a holding contact 55, preferably shortly before its contact 53 cuts off current through winding 50. The main relay is then retained by winding 54 which is connected to AC voltage through hold contact 55 and relay contact 56.
When the DC voltage returns to its normal value, relay 56 cuts out again, provided the current has fallen to a value capable of reverting relay 58 which bypasses resistor 57. Thus the main relay returns to original condition and normal voltage setting and restored.
Instead of completely removing the comparator unit by the current relay as shown in fig. 1 or 2, or to move aside its measuring circuit according to fig. 5, said circuit can be switched so as to measure the current; for example, connect it to a current transformer. The return to voltage adjustment can then preferably take place under the influence of a separate voltage relay, analogous to relay 56 of FIG. 5. Although the comparator member is shown in all the figures
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as a separate transducer, in which a direct current winding is fed by constant current and an opposite winding is fed by the voltage to be adjusted, through a resistor, it can also be of another type .
Apart from the modification already mentioned, according to which the comparison is carried out in the main transducer, the well-known principle of comparison can be applied to the latter or to a separate auxiliary transducer, according to which two windings opposing each other are supplied in parallel by the voltage to be adjusted, through circuits having resistors depending in different ways on the voltage. Thus the resistance in series with the positive winding can be constant or dependent in the positive direction the ohmic value increasing with the voltage, while the resistance of the circuit of the other winding depends on the voltage in the negative direction. .
As the voltage rises, the opposite or negative winding will predominate, resulting in increased voltage drop across the main transducer. Switching of the comparator unit to a higher or lower voltage can be effected, in each of the arrangements described having two windings opposite to each other, in any circuit of these windings or in another manner.
When the action of an organ measuring the integral in time of a current depends on a time constant, as is the case, for example, for most thermal organs, this constant time should preferably be of the same order of magnitude as that of the most sensitive of the organs to be protected.
CLAIMS.
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