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La présente invention se rapporte aux dispositifs régulateurs de tension servant à maintenir à une valeur sensiblement constante la ten- sion aux bornes d'un circuit de charge, comprenant un discriminateur magnétique dont un enroulement de commande à courant continu est monte dans un circuit détecteur de tension subissant l'effet de la tension que l'on désire régler.
Elle a pour but de permettre la réalisation d'un. dispositif de ce type dans lequel des organes sont prévus pour limiter le courant de charge à une valeur prédéterminée, de manière telle que, tant que le courant de charge ne dépasse pas cette valeur, l'appareil agisse pour maintenir la tension de charge à une valeur sensiblement constante, tandis que, si le courant de charge tend à dépasser cette valeur prédéterminée, l'appareil agit de manière à empêcher cet accroissement du courant.
On a déjà proposé d'alimenter un circuit de charge ou d'utilisation en courant continu à partir d'un redresseur principal dont les bornes à courant alternatif sont connectées, en série avec l'enroulement d'impédance d'un transducteur, à une source de courant alternatif, le transducteur comportant un premier enroulement de commande alimenté en courant continu à partir d'une source de courant constant et un second enroulement de commande en opposition avec le premier enroulement de commande et monté en série avec un redresseur auxiliaire en pont, en parallèle avec le circuit de charge ou d'utilisation, les bornes à courant alternatif du redresseur auxiliaire étant connectées aux bornes de sortie d'un transformateur monté dans le circuit d'alimentation en courant alternatif du redresseur principal,
l'agencement étant tel que le courant continu appliqué au second enrou- lement de commande dépende simplement de la tension de charge ét agisse de manière à maintenir cette tension à une valeur constante tant que le courant de charge est inférieur à une valeur prédéterminée, tandis que, quand le courant de charge atteint cette valeur, le courant appliqué au second enroulement de commande est uniquement fonction du courant de charge et agit de manière à l'empêcher de dépasser cette valeur.
Suivant l'invention, le dispositif régulateur de tension du type précité comprend des organes servant à régler la tension aux bornes d'un circuit de charge ou d'utilisation à courant continu et commandés par la sortie d'un discriminateur magnétique comprenant un enroulement de commande à courant continu monte en série avec un redresseur en pont dans un circuit détecteur de tension sensible aux variations de la tension de charge,les bornes à courant alternatif de ce redresseur étant alimentées par un courant alternatif proportionnel au courant de charge, de sorte que la sortie du discriminateur dépend de la tension de charge, quand le courant de charge est inférieur à une valeur prédéterminée, et du courant de charge quand ce dernier atteint cette valeur.
Les organes servant à régler la tension de charge peuvent com- prendre un transducteur, dont l'enroulement de commande à courant continu soit alimenté en fonction de la sortie du discriminateur magnétique, le courant proportionnel au courant de charge étant dérivé du courant traversant l'enroulement d'impédance du transducteur.,
Le transducteur peut commander la sortie du redresseur auxiliaire d'une combinaison de redresseurs principal et auxiliaire, le courant proportionnel au courant de charge étant dérivé de l'entrée en courant alternatif du redresseur principal.
Suivant une variante, le discriminateur magnétique peut être utilisé pour commander un régulateur actionné par un moteur et réglant la tension de charge, le courant continu proportionnel au courant de charge étant alors dérivé d'une manière appropriée.
L'expression "discriminateur magnétique" est utilisée ici pour désigner un appareil de commande pour circuits à courent alternatif comprenant un noyau magnétique sur lequel sont montés un enroulement à courant al- ternatif et un enroulement de commande à courant continu.. et dans lequel le
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noyau comprend un aimant permanent, cet noyau et les enroulements étant disposés de manière telle que les forces magnétomotrices de l'aimant permanent et l'enroulement de commande à courant continu engendrent un flux magnétique unidirectionnel résultant dans la partie du noyau qu'entoure l'enroulement à courant alternatif.
La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés donnés à titre non limitatif,permettra de mieux comprendre l'invention.
La fig. 1 est un schéma de circuits d'un dispositif régulateur de tension suivant un mode de mise en oeuvre de l'invention.
La fig. 2 est un schéma de circuits analogue montrant une variante de réalisation.
La fig. 3 montre une variante du circuit détecteur de tension représenté sur les figs. 1 et 2.
On a représenté sur la fig. 1 un circuit de charge ou d'utilisation 4 alimenté par un courant continu provenant d'une source de courant alternatif 1 aux bornes de laquelle sont connectés en série l'enroulement d'im- pédance 13 d'un transducteur 2, et un redresseur 3. Ce circuit de charge est connecté aux bornes de sortie en courant continu du redresseur 3. Le transducteur 2. comprend un enroulement de commande à courant continu 14.
L'intensité du courant le traversant détermine l'impédance de l'enroulement 13 et ainsi la tension aux bornes du circuit de charge, d'une manière en soi bien connue.
L'enroulement de commande 14 est alimenté en courant d'excita tion par la sortie d'un discriminateur magnétique 5, redressée par un redresseur 11. Le discriminateur 5 comprend un enroulement à courant alternatif 10 excité à partir d'une source de courant alternatif 12, et un enroulement de commande à courant continu 2,. Cet enroulement de commande .2. est monté dans un circuit détecteur de tension branché en parallèle avec le circuit de charge 4, en série avec une résistance 2, et un redresseur en pont . La polarité de ce dernier est étudiée de manière à permettre le passage du courant continu à travers l'enroulement , en fonction de la tension aux bornes du circuit de charge 4.
Les bornes à courait alternatif du redresseur sont alimentées à partir d'un transformateur 9 monté dans le circuit à courant alternatif du redresseur 3, en injectant ainsi dans le redresseur 1 un courant alternatif proportionnel au courant de charge.
Tant que le courant passant dans le circuit détecteur de ten sion et résultant de la tension aux bornes du circuit de charge dépasse le courant provenait du transformateur 9, l'effet régulateur du distributeur magnétique est fonction de cette tension; il tend ainsi à la maintenir par le transducteur 2. à la valeur désirée. Si toutefois le courant de charge s'élève à une valeur telle que le courant injecté dans le circuit dépasse celui qui résulte de la tension de charge, la commande du discriminateur magnétique est alors uniquement fonction du courant accru, et c'est celuici qui agit par l'intermédiaire du transducteur 2 pour empêcher le courant de charge de s'élever au delà de cette valeur.
On comprendra que, bien que dans la description qui précède et dans les dessins, le discriminateur magnétique alimente directement l'enroulement de commande 14 du transducteur, il est nécessaire en principe de prévoir un ou plusieurs étages d'amplification dans ce circuit. On peut à cet égard utiliser n'importe quel type d'amplificateur, mais un amplificateur magnétique est préférable.
On a représenté sur la fig. 2 l'application de l'invention à un dispositif régulateur de tension dans lequel le circuit de charge est alimenté en courant continu par un redresseur principal ,3/en combinaison avec un redresseur auxiliaire 3" monté en série avec le premier. D'après ce montage, le transducteur 2 commande la sortie du redresseur auxiliaire 3", tandis que le courant proportionnel au courant de charge et appliqué comme
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précédemment aux bornes à courant alternatif du redresseur en pont ± est dérivé de l'entrée en courant alternatif du redresseur principal 3'par un transformateur 2, monté de façon convenable.
Dans cet exemple, les deux sources de courant alternatif nécessaires pour le transducteur 2 et le discriminateur magnétique 5. sont constituées par des enroulements secondaires auxiliaires 18 et 19 du transformateur 16 dont l'enroulement secondaire principal 17 fournit le courant de charge.
Etant donné que la sortie du redresseur en pont injectée au circuit détecteur de tension dans des conditions de surcharge n'est pas filtrée dans les deux agencements précités, la réponse de l'appareil à de va- riations des conditions de travail entre une charge totale et une surcharge peut être assez progressiveo On peut en fait compenser ce phénomène en montant un condensateur aux bornes à courant continu du redresseur, mais ceci nécessiterait l'utilisation d'un condensateur de très grande capacité. Un autre moyen de résoudre le problème consiste à modifier le circuit détecteur de tension de la manière montrée sur la figo 3.
Dans cette variante, le circuit détecteur monté en parallèle avec le circuit de charge comprend la résistance réglable 7. et l'enroulement de commande 2. du discriminateur magné- tique , en série avec un redresseur à demi-onde M aux bornes duquel est connecté le redresseur en pont 8 en série avec un dispositif à bobine d'induction Lo Un condensateur C peut être monté en parallèle avec le disposi- tif à bobine d'induction L (comme montré en pointillé) la capacité de ce condensateur étant calculée afin qu'il provoque larésonance du dispositif à bobine d'induction à la fréquence d'ondulation fondamental= de la sortie du redresseur 8.
Des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisa tion décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'inventiono REVENDICATIONS. la - Dispositif régulateur de tension comprenant un système pour régler la tension appliquée aux bornes d'un circuit de charge à cou rant continu, ce système étant commandé par la sortie d'un discriminateur magnétique muni d'un enroulement de commande monté en série avec un redresseur en pont dans un circuit détecteur de tensi on sensible à des variations de cette tension, les bornes à courant alternatif dudit redresseur étant alimentées par un courant alternatif proportionnel au courant de charge, de sorte que la sortie du.
discriminateur est fonction de la tension de charge,quand le courant de charge est en dessous d'une valeur prédéterminée, et du courant de charge quand ce dernier atteint cette valeur prédéterminée.
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The present invention relates to voltage regulating devices for maintaining the voltage across a load circuit at a substantially constant value, comprising a magnetic discriminator having a DC control winding mounted in a voltage detector circuit. tension undergoing the effect of the tension which one wishes to regulate.
It aims to allow the achievement of a. device of this type in which members are provided to limit the charging current to a predetermined value, so that, as long as the charging current does not exceed this value, the apparatus acts to maintain the charging voltage at a substantially constant value, while, if the load current tends to exceed this predetermined value, the apparatus acts in such a way as to prevent this increase in current.
It has already been proposed to supply a load or use circuit with direct current from a main rectifier whose AC terminals are connected, in series with the impedance winding of a transducer, to a AC source, the transducer having a first control winding supplied with DC current from a constant current source and a second control winding in opposition to the first control winding and connected in series with an auxiliary bridge rectifier , in parallel with the load or use circuit, the alternating current terminals of the auxiliary rectifier being connected to the output terminals of a transformer mounted in the alternating current supply circuit of the main rectifier,
the arrangement being such that the direct current applied to the second control winding simply depends on the load voltage and acts to maintain this voltage at a constant value as long as the load current is less than a predetermined value, while that when the load current reaches this value, the current applied to the second control winding is only a function of the load current and acts in such a way as to prevent it from exceeding this value.
According to the invention, the voltage regulator device of the aforementioned type comprises members serving to adjust the voltage at the terminals of a direct current charging or use circuit and controlled by the output of a magnetic discriminator comprising a winding of DC control is connected in series with a bridge rectifier in a voltage detector circuit sensitive to variations in the load voltage, the AC terminals of this rectifier being supplied with an AC current proportional to the load current, so that the output of the discriminator depends on the load voltage, when the load current is less than a predetermined value, and on the load current when the latter reaches this value.
The devices for adjusting the charging voltage may include a transducer, the direct current control winding of which is supplied according to the output of the magnetic discriminator, the current proportional to the charging current being derived from the current flowing through the magnetic discriminator. transducer impedance winding.,
The transducer can control the output of the auxiliary rectifier of a combination of main and auxiliary rectifiers, the current proportional to the load current being derived from the AC input of the main rectifier.
Alternatively, the magnetic discriminator can be used to control a regulator actuated by a motor and adjusting the charging voltage, the direct current proportional to the charging current then being derived in an appropriate manner.
The term "magnetic discriminator" is used herein to denote a control apparatus for alternating current circuits comprising a magnetic core on which are mounted an alternating current winding and a direct current control winding ... and in which the
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The core comprises a permanent magnet, this core and the windings being so arranged that the magnetomotive forces of the permanent magnet and the DC drive winding generate a resulting unidirectional magnetic flux in the part of the core surrounded by the alternating current winding.
The description which follows, given with reference to the appended drawings given without limitation, will make it possible to better understand the invention.
Fig. 1 is a circuit diagram of a voltage regulator device according to an embodiment of the invention.
Fig. 2 is a similar circuit diagram showing an alternative embodiment.
Fig. 3 shows a variant of the voltage detector circuit shown in FIGS. 1 and 2.
There is shown in FIG. 1 a charging or utilization circuit 4 supplied with a direct current coming from an alternating current source 1 to the terminals of which the impedance winding 13 of a transducer 2 are connected in series, and a rectifier 3. This load circuit is connected to the DC output terminals of the rectifier 3. The transducer 2. includes a DC control winding 14.
The intensity of the current passing through it determines the impedance of the winding 13 and thus the voltage at the terminals of the load circuit, in a manner well known per se.
The control winding 14 is supplied with excitation current by the output of a magnetic discriminator 5, rectified by a rectifier 11. The discriminator 5 comprises an alternating current winding 10 excited from an alternating current source. 12, and a direct current control winding 2 ,. This control winding .2. is mounted in a voltage detector circuit connected in parallel with the load circuit 4, in series with a resistor 2, and a bridge rectifier. The polarity of the latter is studied so as to allow the passage of direct current through the winding, as a function of the voltage at the terminals of the load circuit 4.
The AC terminals of the rectifier are supplied from a transformer 9 mounted in the AC circuit of the rectifier 3, thereby injecting the rectifier 1 with an alternating current proportional to the load current.
As long as the current flowing in the voltage detector circuit and resulting from the voltage at the terminals of the load circuit exceeds the current coming from transformer 9, the regulating effect of the magnetic distributor is a function of this voltage; it thus tends to maintain it by the transducer 2 at the desired value. If, however, the load current rises to a value such that the current injected into the circuit exceeds that which results from the load voltage, the control of the magnetic discriminator is then only a function of the increased current, and it is this which acts through transducer 2 to prevent the load current from rising beyond this value.
It will be understood that, although in the preceding description and in the drawings, the magnetic discriminator directly supplies the control winding 14 of the transducer, it is in principle necessary to provide one or more amplification stages in this circuit. Any type of amplifier can be used in this regard, but a magnetic amplifier is preferable.
There is shown in FIG. 2 the application of the invention to a voltage regulator device in which the load circuit is supplied with direct current by a main rectifier, 3 / in combination with an auxiliary rectifier 3 "mounted in series with the first. this assembly, the transducer 2 controls the output of the auxiliary rectifier 3 ", while the current proportional to the load current and applied as
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previously at the AC terminals of the bridge rectifier ± is branched from the AC input of the main rectifier 3 'by a transformer 2, suitably mounted.
In this example, the two alternating current sources necessary for the transducer 2 and the magnetic discriminator 5. are constituted by auxiliary secondary windings 18 and 19 of the transformer 16, the main secondary winding 17 of which supplies the load current.
Since the output of the bridge rectifier fed to the voltage detecting circuit under overload conditions is not filtered in the above two arrangements, the response of the apparatus to variations in working conditions between full load and an overload can be quite gradualo This phenomenon can in fact be compensated by fitting a capacitor to the direct current terminals of the rectifier, but this would require the use of a very large capacity capacitor. Another way to solve the problem is to modify the voltage detector circuit as shown in Figo 3.
In this variant, the detector circuit mounted in parallel with the load circuit comprises the adjustable resistor 7.and the control winding 2.of the magnetic discriminator, in series with a half-wave rectifier M to the terminals of which is connected. the bridge rectifier 8 in series with an induction coil device Lo A capacitor C can be connected in parallel with the induction coil device L (as shown in dotted lines) the capacitance of this capacitor being calculated so that 'it causes the resonance of the induction coil device at the fundamental ripple frequency = of the output of the rectifier 8.
Modifications can be made to the embodiments described, in the field of technical equivalences, without departing from the invention. the - Voltage regulator device comprising a system for adjusting the voltage applied to the terminals of a direct current charging circuit, this system being controlled by the output of a magnetic discriminator provided with a control winding mounted in series with a bridge rectifier in a voltage detector circuit sensitive to variations in this voltage, the AC terminals of said rectifier being supplied with an AC current proportional to the load current, so that the output of the.
discriminator is a function of the charging voltage, when the charging current is below a predetermined value, and of the charging current when the latter reaches this predetermined value.