BE524308A - - Google Patents

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BE524308A
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/16Regulation of the charging current or voltage by variation of field
    • H02J7/26Regulation of the charging current or voltage by variation of field using magnetic devices with controllable degree of saturation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   S.E.M, Société d'Electricité et de Mécanique   (PROCEDAS   THOMSON-HOUSTON, 
VAN den KERCHOVE & CARELS) Société Anonyme, résidant à BRUXELLES. 



   SYSTEME D'ALIMENTATION DES CIRCUITS ELECTRIQUES DE VEHICULES. 



   La présente invention se rapporte aux systèmes d'alimentation des circuits électriques de véhicules et particulièrement de véhicules sur rails, et a pour objet un système entièrement statique dans lequel l'emploi de régulateurs mécaniquement variables est évité. 



   On a généralement recours pour l'éclairage des véhicules sur rails, et pour d'autres fonctions auxiliaires, à une dynamo entraînée direc- tement ou indirectement par un des essieux du véhicule ou par son moteur, tournant à une vitesse variable et à une batterie d'accumulateurs branchée aux bornes de cette dynamo dès que celle-ci donne une tension suffisante à l'alimentation des circuits d'utilisation. Tant que la vitesse de la dynamo est insuffisante pour donner cette tension, la connexion entre   celle-ci   et la batterie d'accumulateurs est coupée de manière à empêcher la batterie de se décharger dans la dynamo et pendant ce temps, la batterie est prête à alimenter seule les circuits d'utilisation. 



   Il faut, dans un tel système, que la dynamo donne à ses bornes une tension aussi constante que possible compatible avec l'état de charge de la batterie, autrement dit, la force électro-motrice de la dynamo doit être pratiquement indépendante de sa vitesse lorsque celle-ci varie entre certaines limites minimum et maximum.Ceci est obtenu dans les systèmes uti- lisés jusqu'à présent à l'aide de résistances variables mécaniquement ou de relais vibrants dans le circuit d'excitation de la dynamo, le courant d'ex- citation étant prélevé aux bornes mêmes de la machine et les variations de la résistance du circuit d'excitation commandées par des régulateurs du type électro-magnétique. 



   L'invention a pour but d'éviter l'utilisation de ces résistances variables et de ces régulateurs dont le réglage et l'entretien s'avèrent dif- ficiles et onéreux, 

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Conformément à l'invention, il est prélevésur l'induit de la dynamo des tensions alternatives sinusoïdales mono ou polyphasées suscepti- bles d'alimenter le circuit d'excitation de celle-ci après redressement.

   A cet effet, certains points du bobinage de l'induit sont connectés à des ba- gues fixées sur l'arbre de la dynamo et le courant alternatif recueilli sur ces bagues est réglé au moyen des selfs saturables ou, de préférence, au moyen d'amplificateurs magnétiques qui exigent une puissance moindre dans le circuit de saturation, de manière à fournir pour l'excitation de la dyna- mo un courant convenant   #   la marche de celle-ci en parallèle sur la batterie d'accumulateurs pour toutes les vitesses comprises entre une vitesse mini- mum de fonctionnement et une vitesse maximum. 



   On comprendra mieux les avantages et les caractéristiques nouvel- les de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple non limitatif et dans lequel : - la fig. 1 donne un schéma simplifié du système utilisant deux amplificateurs magnétiques en cascade, - la figo 2 donne, à titre indicatif, l'allure générale de la caractéristique à vide de la dynamo pour les vitesses limites de fonctionne- ment, - la figo 3 représente un système détecteur de la tension aux bornes de la dynamo constitué par un pont-Thyrites, - la   figo 4   donne l'allure générale de la courbe de la tension fournie par le pont-Thyrites en fonction de la tension d'alimentation de ce dernier,

   - la figo 5 représente le schéma électrique d'un premier étage d'amplificateurs magnétiques montés en push-pull, - la fig. 6 donne l'allure générale de la courbe caractéristi- que de ce premier étage d'amplification, - la   fig. 7   représente un amplificateur magnétique alimentant di- rectement le circuit d'excitation de la dynamo, - la fig. 8 donne l'allure générale de la courbe caractéristique de cet amplificateur, - la fig. 9 représente le schéma général d'un système d'alimen- tation conforme à l'invention, comportant l'ensemble des dispositifs de sta- bilisation de celui-ci. 



   En se référant à la fig. 1 on remarquera que le système comporte essentiellement les 4 éléments suivants : 
1- une dynamo D comportant : a) un collecteur à lames sur lequel frottent les balais B 1 et B 2 donnant la tension continue E de la dynamo. b) 2 bagues sur lesquelles frottent les balais collecteurs G 1 et C 2 du courant alternatif. 
 EMI2.1 
 c) un enroulement d rexcitatioal W 2. 



   2- un système détecteur de la différence entre la tension E de la dynamo et la tension El requise pour alimenter la charge, donnant un si- gnal sous forme d'une tension continue aux bornes C D dans un sens, ou dans l'autre sens suivant que cette différence est positive ou négative. 



   3- un ou plusieurs étages, éventuellement montés en cascade d'am- plificateurs magnétiques, de courant continu montés en pushpull, alimentés par la tension alternative prélevée sur les bagues   C1-C2   de la dynamo, ampli- fiant le signal procuré par le détecteur défini sous 2. 

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   4- un ou plusieurs étages d'amplificateurs magnétiques de courant continu, éventuellement montés en cascades, alimentés comme les premiers par la tension alternative prélevée sur les bagues C1-C2 de la dynamo contrôlée par le courant de sortie de l'étage précédent, dont le dernier délivre à l'en- roulement d'excitation W2 de la dynamo, le courant nécessaire à son fonction- nement à la tension El pour les différentes vitesses de rotation. 



   On comprendra que lorsque la tension E de la dynamo dépasse ou est inférieure à la tension El nécessaire à l'alimentation du circuit d'uti- lisation, le courant d'excitation de la dynamo est diminué ou augmenté de manière à ramener la tension E de la dynamo à la valeur constante El, comme il apparaît sur la fig. 2, grâce à des variations de courant d'excitation comprises entre IeNl et IeN2 correspondant respectivement à la vitesse mini- mum (450 tr/min par exemple) et à la vitesse maximum (2400 tr/min par exem- ple) du véhicule, imposées pour la charge de la batterie. 



   La fig. 3 représente un système particulier de détection des différences entre la tension E de la dynamo et la tension El requise pour alimenter la   charge.   Ce système est constitué par un pont, appelé ci-après   "Pont-Thyrites",   dans les branches duquel R représente des éléments de ré- sistance ordinaire dont la valeur ohmique est indépendante du courant qui les traversent alors que Rt représente des éléments de résistance dont la valeur ohmique décroît rapidement lorsque l'intensité du courant qui les traversent augmente. 



   Avec un choix convenable de ces éléments, on obtient une ten- sion nulle entre les points CD du pont quand on y applique une tension bien définie entre les points X et Y. Soit El,. cette dernière tension qui par ailleurs est celle qui convient à l'alimentation de la charge. 



   Dans le cas où la tension E existant aux bornes B1-B2 de la dy- namo est supérieure ou inférieure à la tension El, il apparaît dans la dia- gonale CD du pont une tension EO dont la valeur est donnée par le-diagramme de la figure 4. 



   La fig. 5 représente le schéma électrique d'un étage d'amplifi- cateurs magnétiques de courant continu, montés en push-pull amplifiant les signaux donnés par le Pont-Thyrites. Ce type d'amplificateur a l'avantage de donner une caractéristique courant continu pratiquement indépendante de la tension d'alimentation en courant alternatif et peu dépendante de la fré- quence de cette tension.Cet amplificateur   push-pull   est alimenté par les conducteurs 5 et 6 connectés aux balais collecteurs de courant alternatif C1 et C2 de la dynamo D et il est contrôlé par le circuit S11 soumis à la tension EO apparaissant dans la branche CD du   Pont-Thyrites.   



   Cet amplificateur push-pull débite dans les enroulements S21 et S22 qui sont deux enroulements de controlle principaux montés en opposition, de l'amplificateur magnétique de l'étage suivant, des courants Ia et Ib dont la différence des ampères nIa - mIb en fonction de la tension de contrôle EO est représentée par le diagramme de la fig. 6. Conformément aux propriétés des amplificateurs magnétiques montés en push-pull cette courbe est indépen- dante de la tension alternative des courants d'alimentation et peu dépendan- te de la fréquence N de ces courants. 



   La fig. 7 représente le schéma électrique d'un dernier étage am- plificateur magnétique de courant continu, contrôlé par le débit d'un étage précédent d'amplificateurs magnétiques montés en push-pull. 



   Cet amplificateur est également alimenté par les conducteurs 5 et 6 connectés aux balais collecteurs Cl et C2 de courant alternatif de la dynamo et débite dans l'enroulement d'excitation W2 de celle-ci. 



   Il résulte de ce qui précède que si la dynamo D, donne une ten- sion continue E égale à la tension El, requise dans le circuit   d'utilisation, -   aucune tension Eo n'apparaît aux bornes CD du Pont-Thyrites. La différence 

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 des ampères-tours   nIa-mIb   fournie par l'amplificateur push-pull pour le con- trôle de l'amplificateur de sortie est nulle, et ce dernier fonctionne au point Iel de sa caractéristique, c'est-à-dire fournit à l'enroulement   d'ex-   citation W2, de la dynamo D, l'intensité correspondant à la tension E1. 



   Si, par contre, E est/ou devient plus grand ou plus petit que El, la tension EO aux bornes du   Pont-Thyrites   devient négative, ou positive, la différence des ampères tours nIa et nIb fournie par l'amplificateur push- pull pour le controlle de l'amplificateur de sortie devient négative ou po- sitive et ce dernier fournit à l'enroulement d'excitation W2 de la dynamo une intensité plus faible ou plus grande que Iel,   c'est-à-dire   tendant à di- minuer ou à augmenter la tension E fournie par la dynamo.Les résistances réglables   R7,   R8 et R9 ont pour objet d'assurer le fonctionnement correct décrit ci-dessus. Gomme tout système asservi, le système tel que décrit ci- dessus aura une tendance à osciller autour de son point d'équilibre. 



   La figure 9 représente l'ensemble des éléments décrits ci-dessus auxquels sont ajoutés : un dispositif destiné à assurer l'alimentation des circuits d'utilisation en cas de tension insuffisante de la dynamo, un dis- positif destiné à exciter la dynamo à une tension initiale, dite d'amorçage, des dispositifs de stabilité dits antipompages, et, enfin, un dispositif limitant l'intensité de charge de la batterieo 
En se référant à la figure 9, on remarquera un contacteur T com- mandé par la bobine de tension Tl et par la bobine de courant T2. Ce contac- teur tend à s'ouvrir lorsque la tension E de la dynamo est inférieure à la tension de la batterieo Cette action est renforcée par la bobine T2 quand le courant circule de la batterie d'accumulateurs vers la dynamo.

   Lorsque ce contacteur T est ouvert, il isole le circuit d'utilisation et la batterie, de la dynamo et du système de réglage de celle-ci.Par contre, lorsque la tension E de la dynamo est égale ou supérieure à la tension de la batterie, le contacteur T est fermé. 



   On remarquera également un inverseur S commandé par une bobine SI, disposé et conçu de telle manière que lorsque la tension E fournie par la dynamo est insuffisante pour faire fonctionner le système régulateur, com- me décrit précédemment, l'enroulement d'excitation W2 est connecté aux bor- nes de la dynamo. 



   Dans ce cas, la dynamo s'excite comme une génératrice shunt ordi- naire et la force électro-motrice croit avec la vitesse. Lorsque la force ' lectro-motrice est suffisante pour faire fonctionner le système régulateur, elle change par l'action de SI la position de l'inverseur S et connecte l'en- roulement d'excitation W2 de la dynamo à la sortie du régulateur de tension. 



  Ce dernier fonctionne alors comme expliqué précédemment. 



   Pour empêcher   l'annulation   du flux inducteur pendant l'inversion un enroulement Wl à faible résistance, fermé sur lui-même, est bobiné sur les noyaux de l'enroulement d'excitation W2. 



   Ce dispositif d'amorçage peut cependant être évité quand le ma- gnétisme rémanent de la dynamo est maintenu par un choix adéquat des matériaux des inducteurs à une valeur telle que la force électro-motrice Er due à ce magnétisme rémanent à la vitesse minimum imposée pour la charge de la batte- rie est compatible avec le fonctionnement du régulateur. 



   Il faut à cet effet que 
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 NI étant la vitesse minimum de fonctionnement, N2 n "   n   maximum " n , EN la tension à fournir à la batterie quand celle-ci est complètement déchar- gée. 

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   Le système de stabilisation antipompage est constitué d'une part, par les enroulements de contrôle auxiliaires S12 et S23 bobinés sur les amplificateurs magnétiques de la même manière que les enroulements prin- cipaux S11 et   S21-22-.   Ces enroulements sont connectés aux bornes d'un en- roulement W3 bobiné sur les noyaux de l'enroulement d'excitation W2 de la dynamo de telle manière que les forces électro-motrices induites dans l'en- roulement W3 pendant les variations de régime modifient les ampères-tours de contrôle des amplificateurs magnétiques et amortissent ou empêchent les oscillationsoDes résistances variables RI et R2 peuvent être prévues pour développer cet effet au maximum. 



   Le système stabilisateur est complété d'autre part, par les en- roulements de contrôle auxiliaires S14 et S24 bobinés sur les amplificateurs magnétiques de la même manière que les enroulements principaux S11 et S21-22. 



   Ces enroulements sont connectés à la sortie du système régulateur et contre réaction. Un redresseur K peut être utilement branché aux bornes de ces en- roulements de manière à offrir aux forces électro-motrices induites dans W2, du fait du courant pulsatoire, un circuit de moindre impédance que le cir- cuit de sortie de l'amplificateur magnétique. 



   En outre un condensateur P peut être branché en série avec l'en- roulement S14, de manière à ne pas soumettre cet enroulement à la composante continue du courant d'excitation Ie, mais uniquement aux variations de ce dernier. 



   Le système régulateur est complété par un dispositif destiné à limiter le courant de charge de la batterie à une valeur convenable pour sa conservation. 



   A cet effet, la résistance R3 insérée dans le circuit de charge de la batterie est connectée à travers un redresseur M du type métallique à couche d'arrêt, à l'enroulement de contrôle auxiliaire S13 de l'amplifica- teur magnétique push-pull de telle manière qu'une différence de potentiel, fonction du courant de charge de la batterie, n'apparaît aux bornes de cet enroulement qu'à partir d'une certaine valeur de charge et l'action de cette différence de potentiel correspond, au point de vue fonctionnement du sys- tème régulateur, à une augmentation de la tension E de la dynamo. 



   On sait que la résistance d'un redresseur métallique à couche d'arrêt varie brusquement avec la tension qui lui est appliquée de telle manière que cette résistance est relativement grande pour les tensions infé- rieures à une tension critique alors que cette résistance est relativement petite pour les tensions supérieures. 



   La résistance R3 sera choisie de telle manière que, parcourue par le courant de charge maximum compatible avec la conservation de la bat- terie, le redresseur M fonctionne aux environs de cette tension critique. 



   On peut, sans sortir du cadre de l'invention, se dispenser du collecteur à lames de la dynamo et prélever sur ses bagues collectrices de courant alternatif de cette dernière non seulement le courant nécessaire à l'excitation comme décrit ci-dessus, mais encore le courant principal utili- sable après redressement aux points Bl et B2. 



   Bien qu'on ait décrit et représenté la forme préférée de réali- sation de l'invention, il est évident qu'on ne désire pas se limiter à cette forme particulière donnée simplement à titre d'exemple et sans aucun carac- tère restrictif et que par conséquent toutes les variantes ayant même prin- cipe et même objet que les dispositions indiquées ci-dessus rentreraient comme elles dans le cadre de l'invention. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.



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   S.E.M, Company of Electricity and Mechanics (PROCEDAS THOMSON-HOUSTON,
VAN den KERCHOVE & CARELS) Société Anonyme, residing in BRUXELLES.



   POWER SUPPLY SYSTEM FOR VEHICLE ELECTRICAL CIRCUITS.



   The present invention relates to power supply systems for the electrical circuits of vehicles and particularly of rail vehicles, and relates to an entirely static system in which the use of mechanically variable regulators is avoided.



   For the lighting of rail vehicles and for other auxiliary functions, use is generally made of a dynamo driven directly or indirectly by one of the axles of the vehicle or by its motor, rotating at a variable speed and by a battery. battery connected to the terminals of this dynamo as soon as it gives sufficient voltage to the supply circuits of use. As long as the speed of the dynamo is insufficient to give this voltage, the connection between it and the accumulator battery is cut so as to prevent the battery from discharging in the dynamo and during this time the battery is ready to supply the user circuits alone.



   In such a system, the dynamo must give at its terminals a voltage as constant as possible compatible with the state of charge of the battery, in other words, the electro-motive force of the dynamo must be practically independent of its speed. when this varies between certain minimum and maximum limits. This is achieved in the systems used until now by means of mechanically variable resistors or vibrating relays in the excitation circuit of the dynamo, the current d The excitation being taken from the actual terminals of the machine and the variations in the resistance of the excitation circuit controlled by regulators of the electro-magnetic type.



   The object of the invention is to avoid the use of these variable resistors and of these regulators, the adjustment and maintenance of which prove to be difficult and expensive,

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In accordance with the invention, single or polyphase sinusoidal alternating voltages capable of supplying the excitation circuit thereof after rectification are taken from the armature of the dynamo.

   To this end, certain points of the armature winding are connected to rings fixed on the shaft of the dynamo and the alternating current collected on these rings is regulated by means of saturable chokes or, preferably, by means of 'Magnetic amplifiers which require less power in the saturation circuit, so as to supply for the excitation of the dynamic a current suitable for the operation of the latter in parallel with the accumulator battery for all speeds included between a minimum operating speed and a maximum speed.



   The advantages and the novel characteristics of the invention will be better understood by referring to the following description and to the accompanying drawings, given simply by way of non-limiting example and in which: FIG. 1 gives a simplified diagram of the system using two magnetic amplifiers in cascade, - figo 2 gives, as an indication, the general shape of the no-load characteristic of the dynamo for the operating speed limits, - figo 3 represents a system for detecting the voltage at the terminals of the dynamo constituted by a Thyrite bridge, - Fig. 4 gives the general shape of the curve of the voltage supplied by the Thyrites bridge as a function of the supply voltage of the latter ,

   - figo 5 represents the electrical diagram of a first stage of magnetic amplifiers mounted in push-pull, - fig. 6 gives the general shape of the characteristic curve of this first amplification stage, - fig. 7 shows a magnetic amplifier supplying the dynamo excitation circuit directly, - fig. 8 gives the general shape of the characteristic curve of this amplifier, - fig. 9 represents the general diagram of a supply system in accordance with the invention, comprising all of the stabilization devices thereof.



   Referring to fig. 1 it will be noted that the system essentially comprises the following 4 elements:
1- a dynamo D comprising: a) a blade collector on which the brushes B 1 and B 2 rub, giving the DC voltage E of the dynamo. b) 2 rings on which the collector brushes G 1 and C 2 of the alternating current rub.
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 c) a rexcitatioal winding W 2.



   2- a system for detecting the difference between the voltage E of the dynamo and the voltage El required to supply the load, giving a signal in the form of a direct voltage at the terminals CD in one direction, or in the other direction depending on whether this difference is positive or negative.



   3- one or more stages, possibly mounted in cascade of magnetic amplifiers, of direct current mounted in pushpull, supplied by the alternating voltage taken from the rings C1-C2 of the dynamo, amplifying the signal provided by the detector defined under 2.

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   4- one or more stages of direct current magnetic amplifiers, possibly mounted in cascades, supplied like the first by the alternating voltage taken from the rings C1-C2 of the dynamo controlled by the output current of the previous stage, of which the latter delivers to the excitation winding W2 of the dynamo the current necessary for its operation at voltage El for the various rotational speeds.



   It will be understood that when the voltage E of the dynamo exceeds or is lower than the voltage E1 necessary to supply the user circuit, the excitation current of the dynamo is reduced or increased so as to bring back the voltage E of the dynamo to the constant value El, as it appears in fig. 2, thanks to variations in excitation current between IeNl and IeN2 corresponding respectively to the minimum speed (450 rpm for example) and to the maximum speed (2400 rpm for example) of the vehicle, imposed for the battery charge.



   Fig. 3 represents a particular system for detecting the differences between the voltage E of the dynamo and the voltage El required to supply the load. This system is constituted by a bridge, called hereinafter "Pont-Thyrites", in the branches of which R represents ordinary resistance elements whose ohmic value is independent of the current which crosses them, while Rt represents resistance elements. the ohmic value of which decreases rapidly when the intensity of the current passing through them increases.



   With a suitable choice of these elements, we obtain a zero voltage between the points CD of the bridge when we apply a well-defined voltage between the points X and Y. Let El i. this last voltage which, moreover, is that which is suitable for supplying the load.



   In the case where the voltage E existing at the terminals B1-B2 of the dynamo is greater or less than the voltage El, there appears in the diagonal CD of the bridge a voltage EO whose value is given by the diagram of figure 4.



   Fig. 5 represents the electric diagram of a stage of direct current magnetic amplifiers, mounted in push-pull amplifying the signals given by the Pont-Thyrites. This type of amplifier has the advantage of giving a DC characteristic practically independent of the AC supply voltage and little dependent on the frequency of this voltage. This push-pull amplifier is supplied by conductors 5 and 6 connected to the alternating current collecting brushes C1 and C2 of the dynamo D and it is controlled by the circuit S11 subjected to the voltage EO appearing in the CD branch of the Pont-Thyrites.



   This push-pull amplifier delivers in the windings S21 and S22 which are two main control windings mounted in opposition, of the magnetic amplifier of the next stage, currents Ia and Ib including the difference of amperes nIa - mIb as a function of the control voltage EO is represented by the diagram in fig. 6. In accordance with the properties of magnetic amplifiers mounted in push-pull, this curve is independent of the alternating voltage of the supply currents and little dependent on the frequency N of these currents.



   Fig. 7 represents the electrical diagram of a last magnetic amplifier stage of direct current, controlled by the flow of a preceding stage of magnetic amplifiers mounted in push-pull.



   This amplifier is also supplied by the conductors 5 and 6 connected to the alternating current collector brushes C1 and C2 of the dynamo and debits into the excitation winding W2 of the latter.



   It follows from the foregoing that if the dynamo D gives a direct voltage E equal to the voltage El, required in the user circuit, - no voltage Eo appears at the CD terminals of the Pont-Thyrites. The difference

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 of the ampere-turns nIa-mIb supplied by the push-pull amplifier for the control of the output amplifier is zero, and the latter operates at the point Iel of its characteristic, i.e. supplied to the excitation winding W2, of the dynamo D, the intensity corresponding to the voltage E1.



   If, on the other hand, E is / or becomes larger or smaller than El, the voltage EO at the terminals of the Thyrite Bridge becomes negative, or positive, the difference of the ampere turns nIa and nIb supplied by the push-pull amplifier for the control of the output amplifier becomes negative or positive and the latter supplies the excitation winding W2 of the dynamo with a lower or greater current than Iel, that is to say tending to di- to reduce or increase the voltage E supplied by the dynamo The adjustable resistors R7, R8 and R9 are intended to ensure the correct operation described above. Like any slave system, the system as described above will have a tendency to oscillate around its equilibrium point.



   FIG. 9 represents all of the elements described above to which are added: a device intended to supply power to the use circuits in the event of insufficient voltage from the dynamo, a device intended to energize the dynamo at a initial voltage, known as starting voltage, of the so-called anti-pumping stability devices, and, finally, a device limiting the charging current of the battery
Referring to Figure 9, note a contactor T controlled by the voltage coil T1 and by the current coil T2. This contactor tends to open when the voltage E of the dynamo is lower than the voltage of the battery. This action is reinforced by the coil T2 when the current flows from the accumulator battery to the dynamo.

   When this contactor T is open, it isolates the user circuit and the battery, from the dynamo and its adjustment system. On the other hand, when the voltage E of the dynamo is equal to or greater than the voltage of the battery, contactor T is closed.



   We will also notice an inverter S controlled by a coil SI, arranged and designed in such a way that when the voltage E supplied by the dynamo is insufficient to operate the regulator system, as described previously, the excitation winding W2 is connected to the dynamo terminals.



   In this case, the dynamo is excited like an ordinary shunt generator and the electro-motive force increases with speed. When the electro-motive force is sufficient to operate the regulator system, it changes by the action of SI the position of the inverter S and connects the excitation coil W2 of the dynamo to the output of the regulator. Of voltage.



  The latter then operates as explained previously.



   To prevent the cancellation of the inducing flux during the inversion a low resistance winding W1, closed on itself, is wound on the cores of the excitation winding W2.



   This starting device can however be avoided when the residual magnetism of the dynamo is maintained by an adequate choice of the materials of the inductors at a value such that the electro-motive force Er due to this residual magnetism at the minimum speed imposed for the battery charge is compatible with the operation of the regulator.



   For this purpose,
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 NI being the minimum operating speed, N2 n "n maximum" n, EN the voltage to be supplied to the battery when the latter is completely discharged.

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   The anti-pumping stabilization system is made up on the one hand by the auxiliary control windings S12 and S23 wound on the magnetic amplifiers in the same way as the main windings S11 and S21-22-. These windings are connected to the terminals of a winding W3 wound on the cores of the excitation winding W2 of the dynamo in such a way that the electro-motive forces induced in the winding W3 during the variations of speed modify the control ampere-turns of the magnetic amplifiers and dampen or prevent oscillations Variable resistors RI and R2 can be provided to develop this effect to the maximum.



   The stabilizer system is completed on the other hand by the auxiliary control windings S14 and S24 wound on the magnetic amplifiers in the same way as the main windings S11 and S21-22.



   These windings are connected to the output of the regulator system and against feedback. A rectifier K can usefully be connected to the terminals of these windings so as to offer to the electro-motive forces induced in W2, because of the pulsating current, a circuit of less impedance than the output circuit of the magnetic amplifier. .



   In addition, a capacitor P can be connected in series with the winding S14, so as not to subject this winding to the DC component of the excitation current Ie, but only to the variations of the latter.



   The regulator system is completed by a device intended to limit the charging current of the battery to a value suitable for its conservation.



   For this purpose, the resistor R3 inserted in the battery charging circuit is connected through a rectifier M of the metallic type with a stopper layer, to the auxiliary control winding S13 of the magnetic push-pull amplifier. in such a way that a potential difference, a function of the charging current of the battery, does not appear at the terminals of this winding until a certain charge value is reached and the action of this potential difference corresponds, to the from the operating point of view of the regulating system, to an increase in the voltage E of the dynamo.



   It is known that the resistance of a metal stopper rectifier varies sharply with the voltage applied to it so that this resistance is relatively large for voltages below a critical voltage while this resistance is relatively small. for higher voltages.



   Resistor R3 will be chosen in such a way that, through which the maximum charge current compatible with the conservation of the battery, the rectifier M operates around this critical voltage.



   It is possible, without departing from the scope of the invention, to dispense with the blade collector of the dynamo and to take from its alternating current slip rings of the latter not only the current necessary for the excitation as described above, but also the main current usable after rectification at points B1 and B2.



   Although the preferred embodiment of the invention has been described and shown, it is obvious that one does not wish to limit oneself to this particular form given merely by way of example and without any restrictive character and. that consequently all the variants having the same principle and the same object as the arrangements indicated above would come within the scope of the invention as they do.

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Claims (1)

RESUMEo Système de réglage, à une valeur désirée, de la tension d'une génératrice électrique susceptible de fournir du courant continu, montée <Desc/Clms Page number 6> sur un véhicule, entraînée à vitesse variable par l'essieu ou le moteur de celui-ci et fonctionnant, au-dessus d'une certaine vitesse, en parallèle sur une batterie d'accumulateurs, caractérisé par l'ensemble ou une partie des éléments suivants pris en combinaison totale ou partielle : SUMMARY System for adjusting, to a desired value, the voltage of an electric generator capable of supplying direct current, mounted <Desc / Clms Page number 6> on a vehicle, driven at variable speed by the axle or its motor and operating, above a certain speed, in parallel on an accumulator battery, characterized by all or some of the elements following taken in full or partial combination: 1) une génératrice de courant continu, constituée par une dynamo à lames collectrices, ou par un alternateur mono ou polyphasé utilisé avec des redresseurs métalliques à couche d'arrêt, munie de bagues collectrices fixées sur l'arbre de la génératrice, connectées en certains points du bobi- nage de l'induit et susceptibles de produire un courant alternatif qui, après réglage et redressement, fournit le courant d'excitation de la génératrice; 1) a direct current generator, constituted by a collector blade dynamo, or by a single or polyphase alternator used with metal rectifiers with a stop layer, provided with slip rings fixed to the generator shaft, connected in certain points of the armature winding capable of producing an alternating current which, after adjustment and rectification, supplies the excitation current of the generator; 2) un système détecteur de la différence entre la tension conti- nue fournie par la génératrice et la tension désirée, constitué par des ré- sistances linéaires et des résistances non linéaires, montées dans les bran- ches d'un pont dont une diagonale est branchée sur la tension continue de la génératrice et dont l'autre diagonale fournit sous forme de tension continue, dans un sens ou dans l'autre sens, un signal correspondant à cette différen- ce 3) un ou plusieurs étages d'amplificateurs magnétiques de courant continu montés en push-pull alimentés par le courant alternatif de la géné- ratrice et contrôlés directement ou indirectement par le signal défini sous 2); 2) a system for detecting the difference between the direct voltage supplied by the generator and the desired voltage, made up of linear resistors and non-linear resistors, mounted in the branches of a bridge, one diagonal of which is connected to the direct voltage of the generator and the other diagonal of which supplies in the form of direct voltage, in one direction or the other direction, a signal corresponding to this difference 3) one or more stages of direct current magnetic amplifiers mounted in push-pull, supplied by the alternating current of the generator and controlled directly or indirectly by the signal defined under 2); 4) un amplificateur magnétique de courant continu alimenté par le courant alternatif de la génératrice, contrôlé par la tension de sortie de l'étage amplificateur magnétique précédent et fournissant le courant d'ex- citation de la génératrice; 5) un interrupteur à minima de tension et à courant inverse, sou- mis à la tension continue de la génératrice et au courant de charge suscep- tible d'isoler la génératrice et son système régulateur, de la batterie et du circuit d'utilisation en cas de baisse de tension ou d'inversion de cou- rant ; 4) a direct current magnetic amplifier supplied by the alternating current of the generator, controlled by the output voltage of the preceding magnetic amplifier stage and providing the excitation current of the generator; 5) a minimum voltage and reverse current switch, subjected to the direct voltage of the generator and to the load current capable of isolating the generator and its regulator system, from the battery and from the user circuit in case of voltage drop or current reversal; 6) un inverseur à minima de tension soumis à la tension continue de la génératrice susceptible, sous tension normale, de connecter l'enroule- ment d'excitation de cette génératrice à la sortie d'un amplificateur magné- tique, et de le connecter en cas de baisse de tension, en shunt, aux bornes à courant continu de la génératrice; 7) un enroulement à faible résistance, fermé sur lui-même et bo- biné sur les noyaux d'excitation de la génératrice; 8) un enroulement amortisseur d'oscillation bobiné sur les noyaux d'excitation de la génératrice, connecté à des enroulements auxiliaires de contrôle des amplificateurs magnétiques; 9) un enroulement auxiliaire de contrôle dans les amplificateurs magnétiques raccordé à la sortie de ces amplificateurs de manière à fonc- tionner en contre-réaction; 6) a minimum voltage inverter subjected to the direct voltage of the generator capable, under normal voltage, of connecting the excitation winding of this generator to the output of a magnetic amplifier, and of connecting it in the event of a drop in voltage, in shunt at the direct current terminals of the generator; 7) a low resistance winding, closed on itself and wound on the excitation cores of the generator; 8) an oscillation damping winding wound on the excitation cores of the generator, connected to auxiliary control windings of the magnetic amplifiers; 9) an auxiliary control winding in the magnetic amplifiers connected to the output of these amplifiers so as to operate in feedback; 10) un enroulement auxiliaire de contrôle dans les amplificateurs magnétiques de courant continu montés en push-pull, raccordé à l'enroulement d'excitation de la génératrice par un circuit comportant un condensateur en série, susceptible de fonctionner en contre-réaction sans être influencé par la: composante continue du courant d'excitation; 11) un enroulement auxiliaire de contrôle dans les amplificateurs magnétiques de courant continu, montés en push-pull, raccordé aux bornes d'u- ne résistance insérée dans le circuit de charge de la batterie et monté de manière à produire en cas d'augmentation du courant de charge, le même effet amplificateur qu'une augmentation de la tension de la génératrice sur l'enrou- lement principal de contrôle; 10) an auxiliary control winding in the direct current magnetic amplifiers mounted in push-pull, connected to the excitation winding of the generator by a circuit comprising a capacitor in series, capable of operating in feedback without being influenced by the: continuous component of the excitation current; 11) an auxiliary control winding in the direct current magnetic amplifiers, mounted in push-pull, connected to the terminals of a resistor inserted in the battery charging circuit and mounted so as to produce in the event of an increase of the load current, the same amplifying effect as an increase in the voltage of the generator on the main control winding; <Desc/Clms Page number 7> 12) un redresseur métallique à couche d'arrêt branché en série dans le circuit réunissant la résistance et l'enroulement auxiliaire de con- trôle revendiqués sous 11); 13) un redresseur métallique à couche d'arrêt, branché à la sor- tie du régulateur de manière à offrir, aux forces électromotrices induites du fait du courant pulsatoire, dans l'enroulement d'excitation de la généra- trice dans le sens favorable à cette excitation, un circuit de faible impé- dance. <Desc / Clms Page number 7> 12) a metal rectifier with a stopper layer connected in series in the circuit joining the resistance and the auxiliary control winding claimed in 11); 13) a metal rectifier with stopper layer, connected to the output of the regulator so as to offer, to the electromotive forces induced by the pulsating current, in the excitation winding of the generator in the favorable direction at this excitation, a circuit of low impedance.
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