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R. SORVIK, résidant à OSLO (Norvège).
DISPOSITION DE CIRCUIT ELECTRIQUE.
@ 'La présente invention se rapporte aux dispositions de circuits dans lesquels on effectue des opérations de commutation aux limites d'ure amplitude prédéterminée de voltage dans le but d'indiquer la situation du voltage ou d'effectuer des opérations de commutation de nature variée et qui comporte des relais disposés par paires dans lesquels le circuit sous courant de chaque relai dans chaque paire est placé sous le contrôle de contacts de l'autre relai de la même paire.
De telles dispositions de circuit sont souvent désirées afin d'assurer que le voltage appliqué aux appareils ou dispositifs électriques, tels que des relais, lampes à incandescence, batteries d'accumulateurs etc... ne dépasse pas une valeur maximum prédéterminée ou ne tombe pas en dessous d'une valeur minimum prédéterminée, les dits appareils pouvant autrement soit être endommagés par un voltage trop élevé, soit ne pas fonctionner de manière adéquate à un voltage trop bas.
Une variété d'appareils destinés à atteindre ce résultat sont déjà connus.
On peut citer par exemple les voltmètres dits de contact dans lesquels l'aiguille ferme des contacts dans ses positions extrêmes afin de déclancher les opérations de commutation désiréeso
On peut citer également; un relais dont l'armature est attirée ou retombe respectivement pour deux limites de voltage ainsi que des trans- ducteurs, des régulateurs à pile de carbone, des soupapes de stabilisation etc... qui sont adaptés en vue de maintenir un voltage approximativement constant.
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Finalement on peut mentionner aussi des combinaisons variées de dispositifs de relais ou de relais et cliquet d'arrêt dans lesquels les relais sont disposés par paires, et dont les circuits sous courant pas- sent par des contacts qui sont sous le contrôle du second relai de la mê- me paire.
Tous les dispositifs et appareils connus cités ci-haut sont sujets à des mécomptes et à des défauts les rendant incapables de travail- ler d'une manière pleinement satisfaisante, les dits disposotifs ayant des fai- blesses mécaniques ou électriques ou bien étant d'une construction élec- trique compliquée.
La présente invention a pour objet, une disposition de cir- cuit dans laquelle les mécomptes et défauts en questio n sont éliminés de telle manière qu'avec des moyens très simples on obtienne un dispositif de construction simple et travaillant de manière satisfaisante, indépen- damment de l'extension de l'amplitude de voltage désiré.
La caractéristique essentielle de la disposition de circuit selon l'invention réside dans le fait que la disposition comprend seules nt une paire de relais avec des contacts et des résista ces associées et que les connexions sont réalisées de telle manière qu'aux valeurs limites de l'amplitude opérative de voltage du circuit, le ou les relais qui doit ou doivent entrer en action à la valeur limite en question, est ou sont sou- mis par cette opération soit à la valeur limite pleine de voltage, soit au voltage zéro, grâce à quoi on obtient non seulement une opération très sta- ble par des moyens très simples, mais aussi le résultat que la disposition de circuit est immédiatement prête pour une nouvelle opération, lorsque l'opération précédente est terminée.
L'opération en elle-même peut cependant être exécutée de fa- çon appropriée à un voltage traversant l'enroulement de relai en question, en-dessous du voltage maximum, la disposition pouvant être ainsi utilisée à un voltage maximum relativement élevé sans exiger l'emploi de relais d'une construction spéciale.
Le dessin annexé représente le diagramme de circuit de la disposition selon l'invention, suivant quatre formes d'exécution.
Une caractéristique comune de toutes les formes d'exécution se retrouve dans le fait que la disposition peut être montée avec des re- lais ordinaires dénommés relais téléphoniques ou de relais à armature tom- bante avec résistances associées et si possible également de condensateurs, tous exécutés de telle manière que lorsqu'une limite de voltage est attein- te et que le relai qui doit alors entrer en action, commence à attirer ou à laisser retomber son armature, le voltage traversant l'enroulement du relais est maintenu à une haute valeur ou décroit jusqu'à zéro ce qui as- sure de façon positive l'accomplissement énergique et distinct du mouve- ment de l'armature sans aucun retard ni vibration.
Par un choix judicieux des différentes résistances les deux limites du champ d'amplitude du voltage peuvent être réglées de manière appropriée, près ou loin l'une de l'autre.
Il est évident que les dispositions de circuit représentés au dessin ne sont que des exemples, chaque disposition étant généralement transformable en un grand nombre de dispositions équivalentes ayant les mêmes propriétés caractéristiques.
On peut mentionner ainsi que la disposition représentée en figure 1 peut être transformée selon 31 autres variantes dont deux sont représentées aux figures 2 et 3 et ce en variant le nombre de contacts sur les relais.
On décrira mainteant le fonctionnement de la disposition de circuit en se référant au dessin annexée On suppose que le voltage auquel
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le circuit est soumis augmente continuellement de zéro à une valeur maxi- mumo
La disposition de circuit représentée en figure 1 comprend deux relais A et B respectivemento
A titre d'exemple d'utilisation du circuit, une batterie est également représentée, dont le voltage E doit être maintenu dans une ampli- tude limitée par les valeurs E1 et E2,
Le voltage de batterie est réglé au moyen d'un dispositif de réglage du voltage S tel par exemple un générateur sous le contrôle d'un contact a du relai A. La valeur minimum de voltage E- et la valeur ma- ximum de voltage E2 doivent être proportionnées au nombre de cellules de la batterie, au courant de charge, mais peuvent autrement être choisies librement entre les limites d'une certaine amplitude de voltage.
Le réglage du voltage s'opère en faisant ouvrir le circuit du courant de charge par le contact a3 lorsque la valeur de voltage maxi- mum est atteinte et le fermant à nouveau lo rsque le voltage est ensuite tombé à la valeur minimum.
Si la charge est approximativement constante on peut shunter le contact a3 au moyen d'une résistance appropriée.
En outre, il est généralement nécessaire d'utiliser un relai auxiliaire, un contacteur pour le contrôle du dispositif de réglage du vol- tageo
Le relai A est actionné au voltage minimum si le voltage ma- ximum a été juste dépassé et le relai B est actionné au voltage maximum si le voltage minimum a juste été dépassé. Si E est plus bas que E1, seul le circuit sous courant du relai B est fermé, mais l'armature du relais B n'est pas attirée.
La charge de la batterie est alors effectuée par le contact a3,
Lorsque le voltage atteint la valeur maximum E2 l'armature du relais B est attirée ce qui ferme le contact b1 et le voltage dans l'enroulement du relai B est augmenté, le circuit sous courant du relais A étant ensuite .fermé. Le circuit du relais B est alors ouvert par un con- tact a2 et le courant de charge est interrompu par le contact a3. En ou- tre un circuit de maintien pour le relai A est fermé par un contact a1.
Si alors le voltage tombe à la valeur minimum E1.l'armature du relai A retombe ce qui ferme à nouveau le circuit de charge et l'opéra- tion justement décrite se répète.
Dans la disposition de circuit représentée et décrite, la pression de contact du contact a3 possède toujours une valeur normale étant donné que le circuit sous courant du relai A est toujours ouvert lorsque l'armature est en position d'ouverture.
La figure 2 représente une modification de la disposition mon- trée en figure 1,
Dans cette disposition le relai A¯ est normalement court-cir- cuité. Les résistances R43 et R sont utilisées à titre de dispositifs de limitation du voltage.
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Lorsque E est inférieur à E1, le voltage est appliqué au relai B, mais l'armature n'est pas attirée. Lorsque le voltage E, atteint E2, l'armarure du relais B est attirée ce qui provoque d'abord l'ouvertu- re du contact b- avec effet que le voltage appliqué au relai B est augmen- té. 1
Le court-circuitage du relai A est alors ouvert par le con- tact b2 avec l'effet que le relai A fonctionne et que l'armature de celui- ci est-attirée..
Le contact court-circuite alors le relai B tandis qu'un circuit de maintien est préparé pour le relai A par une résistance R1 lorsque le contact a1 est ouvert.
L'armaturte du relai B retombe et les contacts b- et b2 fer- més. Si le voltage tombe alors à la valeur minimum, l'armature du relai A retombe et l'opération décrite se répète.
La figure 3 représente une modification de la disposition montrée en figure 1 qui peut être considérée comme constituant un circuit fermé ou de courant constant. Le relai A est actionné au voltage maximum et le relai B au voltage minimum. Lorsqu'on applique un voltage . l'ap- pareil, le relai B attire son armature à une valeur de voltage qui peut être par exemple, substantiellement inférieure au voltage minimum E-.
Les contacts b- et b2 sont fermés et l'appareil ne fonctionne qu'aux va- leurs du voltage indiquées comme valeurs limites.
Lorsque le voltage atteint la valeur maximum E2, le relai A entre en action, le contact a1 est fermé et le contact a2. ouvert, le contact a, étant de préférence un contact à action lente.
Si le voltage tombe alors à la valeur E1 1 'armature du re- lai B retombe, et les contacts .121 et b2 s'ouvrent, l'armature du relai A retombe, le contact a1 s'ouvre et le contact .2. se ferme.
Le relai B entre en action et attire son armature et les con- tacts b- et b2 sont fermés et l'opération décrite se répète si le voltage atteint la valeur E2.
La figure 4 représente un circuit dans lequel les deux va- leurs limites de voltage sont déterminées par un relai B. Lorsque le voltage atteint la valeur maximum, le relai B entre en action et attire son armature, ce qui ferme les contacts b- , b2 et b,,.
Le relai A entre en action ce qui ouvre le contact 12:1 et la résistance R2 est reliée en série avec le relai B. Si alors le voltage tombe à la valeur ]il ' l'armature du relai B retombe à nouveau et les con- tacts b1, b2 et b3 sont ouverts. L'armature du relai A retombe et le con- tact a1est fermé avec le résultat que l'appareil est à nouveau en position pour entrer en action à la valeur de voltage maximum.
L'appareil selon l'invèntion peut évidemment être également utilisé pour contrôle de voltage alternatif en remplaçant les relais A et B par des relais à courant alternatif.
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R. SORVIK, residing in OSLO (Norway).
ELECTRICAL CIRCUIT ARRANGEMENT.
The present invention relates to circuit arrangements in which switching operations are carried out at the limits of a predetermined voltage amplitude for the purpose of indicating the voltage situation or to perform switching operations of a varied nature and which comprises relays arranged in pairs in which the under current circuit of each relay in each pair is placed under the control of contacts of the other relay of the same pair.
Such circuit arrangements are often desired in order to ensure that the voltage applied to electrical appliances or devices, such as relays, incandescent lamps, storage batteries, etc., does not exceed a predetermined maximum value or does not drop. below a predetermined minimum value, said devices may otherwise either be damaged by too high a voltage or not function adequately at too low a voltage.
A variety of devices intended to achieve this result are already known.
We can cite for example the so-called contact voltmeters in which the needle closes contacts in its extreme positions in order to trigger the desired switching operations.
We can also cite; a relay whose armature is attracted or falls respectively for two voltage limits as well as transducers, carbon battery regulators, stabilization valves etc ... which are adapted to maintain an approximately constant voltage.
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Finally, we can also mention various combinations of relay devices or relays and stop pawl in which the relays are arranged in pairs, and whose circuits under current pass through contacts which are under the control of the second relay. the same pair.
All the known devices and apparatus mentioned above are subject to miscalculations and faults rendering them incapable of working in a fully satisfactory manner, said devices having mechanical or electrical weaknesses or else being of poor quality. complicated electrical construction.
The object of the present invention is a circuit arrangement in which the shortcomings and faults in question are eliminated in such a way that with very simple means a device of simple construction and working satisfactorily, independently is obtained. the extension of the desired voltage amplitude.
The essential characteristic of the circuit arrangement according to the invention lies in the fact that the arrangement comprises only a pair of relays with contacts and associated resistors and that the connections are made in such a way that the limit values of the The operating voltage amplitude of the circuit, the relay (s) which must or must come into action at the limit value in question, is or are subjected by this operation either to the full limit value of voltage, or to zero voltage, thanks to whereby not only a very stable operation is obtained by very simple means, but also the result that the circuit arrangement is immediately ready for a new operation, when the previous operation is completed.
The operation itself can, however, be suitably performed at a voltage across the relay winding in question, below the maximum voltage, the arrangement thus being able to be used at a relatively high maximum voltage without requiring the voltage. use of specially constructed relays.
The accompanying drawing shows the circuit diagram of the arrangement according to the invention, according to four embodiments.
A common feature of all embodiments is that the arrangement can be mounted with ordinary relays called telephone relays or falling armature relays with associated resistors and if possible also capacitors, all executed so that when a voltage limit is reached and the relay which must then come into action begins to attract or drop its armature, the voltage across the coil of the relay is maintained at a high value or decreases to zero which positively ensures the energetic and distinct accomplishment of the armature movement without any delay or vibration.
By careful choice of the different resistances the two limits of the voltage amplitude field can be set appropriately, near or far from each other.
It is obvious that the circuit arrangements shown in the drawing are only examples, each arrangement being generally convertible into a large number of equivalent arrangements having the same characteristic properties.
It may thus be mentioned that the arrangement shown in FIG. 1 can be transformed into 31 other variants, two of which are shown in FIGS. 2 and 3, by varying the number of contacts on the relays.
The operation of the circuit arrangement will now be described with reference to the accompanying drawing. Assume that the voltage at which
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the circuit is subjected continuously increases from zero to a maximum value
The circuit arrangement shown in Figure 1 comprises two relays A and B respectively o
As an example of use of the circuit, a battery is also shown, the voltage E of which must be maintained within an amplitude limited by the values E1 and E2,
The battery voltage is regulated by means of a voltage adjustment device S such as for example a generator under the control of a contact a of relay A. The minimum value of voltage E- and the maximum value of voltage E2 must be proportional to the number of cells in the battery, to the charging current, but can otherwise be freely chosen within the limits of a certain voltage amplitude.
The voltage is adjusted by opening the charging current circuit through contact a3 when the maximum voltage value is reached and closing it again when the voltage has subsequently fallen to the minimum value.
If the load is approximately constant, contact a3 can be bypassed by means of an appropriate resistance.
In addition, it is usually necessary to use an auxiliary relay, a contactor for controlling the vol- tage adjustment device.
Relay A is energized at minimum voltage if the maximum voltage has just been exceeded and Relay B is energized at maximum voltage if the minimum voltage has just been exceeded. If E is lower than E1, only the current circuit of relay B is closed, but the armature of relay B is not attracted.
The battery is then charged by contact a3,
When the voltage reaches the maximum value E2 the armature of relay B is attracted which closes contact b1 and the voltage in the winding of relay B is increased, the under current circuit of relay A then being closed. The circuit of relay B is then opened by contact a2 and the charging current is interrupted by contact a3. In addition, a holding circuit for relay A is closed by a contact a1.
If then the voltage drops to the minimum value E1, the armature of relay A drops again, which again closes the charging circuit and the operation just described is repeated.
In the circuit arrangement shown and described, the contact pressure of contact a3 always has a normal value given that the current circuit of relay A is always open when the armature is in the open position.
Figure 2 shows a modification of the arrangement shown in figure 1,
In this arrangement, relay A¯ is normally short-circuited. The resistors R43 and R are used as voltage limiting devices.
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When E is less than E1, voltage is applied to relay B, but the armature is not attracted. When the voltage E, reaches E2, the armor of the relay B is attracted which first causes the opening of the contact b- with the effect that the voltage applied to the relay B is increased. 1
The short-circuiting of relay A is then opened by contact b2 with the effect that relay A operates and that the armature thereof is attracted.
The contact then short-circuits relay B while a holding circuit is prepared for relay A by a resistor R1 when contact a1 is open.
The armature of relay B drops and contacts b- and b2 closed. If the voltage then drops to the minimum value, the armature of relay A drops and the described operation is repeated.
Figure 3 shows a modification of the arrangement shown in Figure 1 which can be considered as constituting a closed or constant current circuit. Relay A is operated at maximum voltage and Relay B at minimum voltage. When applying a voltage. the apparatus, the relay B attracts its armature to a voltage value which can be for example, substantially lower than the minimum voltage E-.
Contacts b- and b2 are closed and the device only operates at the voltage values indicated as limit values.
When the voltage reaches the maximum value E2, relay A comes into action, contact a1 is closed and contact a2. open, contact a being preferably a slow acting contact.
If the voltage then falls to the value E1, the armature of relay B drops out, and contacts .121 and b2 open, the armature of relay A drops, contact a1 opens and contact .2. closes.
Relay B comes into action and attracts its armature and contacts b- and b2 are closed and the described operation is repeated if the voltage reaches the value E2.
Figure 4 shows a circuit in which the two voltage limits are determined by a relay B. When the voltage reaches the maximum value, the relay B comes into action and attracts its armature, which closes the contacts b-, b2 and b ,,.
Relay A comes into action which opens contact 12: 1 and resistor R2 is connected in series with relay B. If then the voltage falls to the value] the armature of relay B drops again and con - tacts b1, b2 and b3 are open. The armature of relay A drops and contact a1 is closed with the result that the device is again in position to come into action at the maximum voltage value.
The apparatus according to the invention can of course also be used for AC voltage control by replacing relays A and B with AC relays.