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La prsente invention concerne des perfectionnements relatifs à des systèmes électriques d'alimentation, particulièrement ceux qu'on utilise avec un accumulateur sur des véhicules de chemin de fer pour l'éclairage, le-chauffage et/ou des appli- cations semblables. Les systèmes de cette espèce, dans lesquels l'énergie est prise aux essieux en mouvement des véhicules, posant des problèmes particuliers en ce qui concerne leur régulation.
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Un des buts de l'invention est de proposer un système de ladite espèce, dans lequel une régulation efficace est obtenue par. unmoyen simple et, en particulier, sans la nécessité d'utiliserdès régulateurs comportant des pièces mobiles.,
Selon l'invention, un système électrique d'alimentation, en particulier un système d'alimentation de véhicule de chemim de fer de l'espèce 'susdite, comprend une génératrice agencée pour produire un courant alternatif d'où le courant d'excitation;
de la génératrice est obtenu par redressement, et un régulateur dudit courant(l'excitation, comprenant un réacteur saturable polarisé par un aimant permanent tendant à produire la saturation dans une ou plusieurs branches du réacteur, un enroulement parcouru par ledit courant alternatif et un enroulement parcouru par un courant de réglage tendant à désaturer ladite ou lesdites bran, ches. En* plus de l'excitation ainsi réglée, la génératrice peut aussi être pourvue d'une excitation série.
La génératrice peut être simplement un alternateur ou elle peut consister en une génératrice de courant continu adaptée ou pourvue d'un moyen pour produire le courant alternatif d'où est pris le courant d'excitation.
Le réacteur saturable peut être un simple réacteur comportant les enroulements principaux susdits. Toutefois, il peut être pourvu d'un ou de plusieurs enroulements supplémentaires à courant continu, parcourus par le courant de la génératrice et/ou le courant d'éclairage et/ou le courant d'accumulateur dans le cas d'un système d'éclairage de train, enroulements qui peuvent s'ajouter ou s'opposer au courant de l'enroulement principal'à courant continu, de manière à diminuer ou à augmenter la tension réglée. Il peut être en outre pourvu à l'introduction d'un effet de feed-bac et/ou d'un effet d'amplification, selon ce qui est requis.
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Diverses manières de mettre l'invention en oeuvre vont maintenant être décrites plus en détail à titre d'exemple et en se référant aux dessins schématiques annexés.
La figure 1 est un schéma du circuit d'un système, d'ali- mentation.
La figure 2 est une représentation schématique d'un réac- teur saturable.
La. figure 3 est un schéma de circuit représentant une variante applicable au système de la figure 1.
La figure 4 est une représentation schématique d'une variante de réacteur.
La figure 5 est un schéma de circuit, représentant un dispositif de compensation de fréquence.
Dans le système de la figure 1, la génératrice est un alternateur triphasé 1 qui alimente un accumulateur 2 par l'in- termédiaire d'un redresseur triphasé principal 3, de même, s'il est requis, qu'une charge d'éclairage ou autre, par exemple d'un système d'éclairage de train. L'excitation pour les enroulements shunt 4 de l'alternateur est prise aux bornes de deux phases de 'alternateur par l'intermédiaire d'un pont redresseur 5. L'exci- tation série par un enroulement 4a, si elle est requise, peut être prise au côté courant continu du redresseur principal 3, comme le montre le dessin.
L'alternateur 1 est réglé par un réacteur saturable 6 influençant le courant alternatif d'où est prise l'excitation shunt. Comme le montre la figure 2, le réacteur comprend deux branches terminales 7 dont chacune porte des parties d'enroule- ments divisés, et deux branches intermédiaires 8 entre lesquelles est disposé.l'aimant permanent de polarisation 9, les intervalles d'air situés à un bout d'une branche intermédiaire et à l'autre bout de l'autre branche intermédiaire, étant bouchés de déflec- teurs de laiton 10. L'aimant permanent est agencé pour saturer les branches terminales 7 du réacteur. L'enroulement divisé de
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courant alternatif 11 du réacteur est agencé pour acheminer le courant alternatif susdit.
L'enroulement divisé principal de réglage 12, qui est agencé pour s'opposer et pour neutraliser partiellement la polarisation de saturation de l'aimant permanent 9, est connecté aux bornes de l'accumulateur de manière à être influencé proportionnellement à la tension de chargement de l'accumulateur. Dans ce cas, on obtient une simple régulation de la tension par le réglage de l'excitation de l'alternateur et on peut produire une caractéristique de tension constante. Une résistance série réglable (à coefficient de température négligeable) 13 est représentée comme connectée en série avec l'enroulement de réglage 12.
Pour faciliter l'intelligence du fonctionnement du réacteur, la figure 2 indique les polarités et les parcours des flux magnétiques. Les lignes en pointillé indiquent les parcours du flux de l'aimant permanent 9 lorsque l'enroulement de réglage 12' n'est pas excité. Le noyau de l'enroulement 11 est alors saturé
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t<jt-. fatttf - .M. tf ' . et présente, de ce fait, Une faible impédance. L'enroulement 12 est agencé pour produire, lorsqu'il est excité, un flux qui s'oppose au flux de l'aimant permanent dans les branches 7. Si l'on envisage l'état final, dans lequel l'excitation de l'enroulement 12 donne lieu à l'élimination du flux des branches 7, le flux de l'aimant permanent est complètement dévié vers les parcours représentés en chaînette.
Dans ce cas ,l'enroulement 11 a une impédance élevée.'Les intervalles d'air sont nécessairement tels que ces derniers parcours, représentés en chaînette, soient aisé, ment acceptés par le flux de l'aimant permanent sans que l'enrou- lement 12 ait à produire une force magnéto-motrice excessive. Si les intervalles sont trop grands, il faut un nombre d'ampèrestours excessif pour l'enroulement 12 et s'ils sont trop petite, il n'y aura pas assez de flux de l'aimant permanent 9 pour saturer les branches 7.
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Comme l'indique la figure 1, un enroulement de réglage supplémentaire de courant continu 14 peut être prévu pour s'ajou- ter ou pour s'opposer à l'enroulement de réglage principal, par exemple pour obtenir une caractéristique compound de la généra- trice 1. Un tel enroulement peut être parcouru par le courant sortant ce la génératrice, le courant de l'accumulateur ou le courant de charge d'éclairage, ou bien on peut utiliser des en- roulements parcourus par deux ou plusieurs de ces courants. L'a- gencement peut être de nature à élever ou à abaisser le niveau de la tension,réglée. L'élévation ou l'abaissement de la tension réglée peut aussi être effectuéén court-circuitant une'partie de la résistance 13 lorsqu'on ferme un interrupteur de charge du système, en particulier un interrupteur de charge d'éclairage.
Un relais ou un interrupteur d'isolement peut être agen- cé pour isoler l'accumulateur 2,ou bien l'accumulateur et une autre charge, vis-à-vis du redresseur principal 3 lorsque l'accu- mulateur n'est pas en voie d'être chargé par la génératrice 1, ce qui évite un lent épuisement de l'accumulateur, qui se produit autrement lorsque l'appareillage est au repos.'Un dispositif con- venable à relais est représenté figure 3, dans lequel l'enroule- ment de relais 15 est connecté par l'intermédiaire de son propre pont redresseur 16 aux bornes de deux phases de l'alternateur 1, alors que ses contacts principaux 17 sont connectés entre le redresseur principal 3 et l'accumulateur 2.
Une charge d'éclaira- ge 18 est agencée convenablement pour être alimentée par ce qu'on appelle une résistance d'éclairage 19 et le relais est pourvu de contacts auxiliaires 20, 20a pour déplacer le raccordement de l'enroulement de réglage 12 des bornes du réseau d'éclairage aux bornes de sortie du redresseur principal 3 lorsque les contacts principaux 17 sont ouverts. Avec cet agencement, le régulateur -- répond normalement à la tension d'éclairage et règle cette dernier
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et répond à la tension de sortie du redresseur 3 et règle cette dernière, ce qui évite les dommages dus à la surtension si le relais manque à fonctionner et à fermer ses contacts 17.
La résistance d'éclairage 19 est court-circuitée, lorsque l'accumulateur n'est pas en voie de chargement, par un contact 19a actionné par un enroulement de relais 19b, connecté aux bornes du même redresseur 16 que l'enroulement de relais 15.
On peut pourvoir à l'introduction dans le réacteur d'un effet de feed-back ou d'un effet d'amplification ou des deux.
Pour un effet.de feed-back, comme le montre la figure 4, les deux parties de l'enroulement de courant alternatif 11 peuvent être connectées, en parallèle entre elles, à des redresseurs 21 à une alternance, disposés en série avec les parties respectives de manière à ne permettre le passage, par ces parties, que des alternances qui produisent un flux qui s'ajoute au flux de l'aimant permanent. Un effet d'amplification peut être produit par un enroulement 22 disposé, comme le montre la figure 1, dans le circuit de l'enroulement shunt 4 du côté à courant continu du pont redresseur 5.
On peut pourvoir, s'il est requis, à la .compensation des variations de fréquence dues aux variations de la vitesse de la génératrice. Comme le montre la figure 5, une.telle compensation peut être assurée en divisant le nombre total d'ampères-tours de réglage principal entre deux sections 12a et 12b 'et en alimentant une section, 12a, directement et l'autre section, 12b, par une self 23 et un dresseur 24. Cet agencement fait que le nombre total d'ampères-tours de réglage diminue avec l'augmentation de la fréquence,- ce qui produit l'effet de compensation voulu sur la tension réglée. La figure 5 représente une telle compensation appliquée à un système comportant un alternateur monophasé 1, l'agencement étant autrement semblable à celui de la figure 1.
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Les sens des flux magnétiques produits par les divers enroulements sont indiqués par les flèches, figure'5.
Au lieu d'un alternateur, on peut faire usage d'une génératrice de courant continu ayant .des points de prise sur son enroulement d'induit, points par le quels on prend, à l'aide de bagues collectrices, un courant alternatif d'où est prise l'exci- 'tation. Dans une variante, une génératrice de courant continu peut être pourvue d'un enroulement de face polaire dans lequel la rotation de l'induit denté produit un courant alternatifde haute fréquence, l'excitation étant prise à ce courant de haute fréquence. Finalement, on peut faire usage d'une génératrice ayant une excitation séparée de courant alternatif..Lorsqu'on fait usage d'une génératrice de courant continu, on peut se passer du redressseur principal 3. Un appareil de commutation de mise en circuit est toutefois requis..
REVENDICATIONS
1. Système électrique d'alimentation, en particulier, système d'alimentation de véhicule de chemin de fer de l'espèce susdite, comprenant une génératrice agencée pour produire un courant alternatif d'où le courant d'excitation de la génératrice est obtenu par redressement, et un régulateur dudit'courant d'exci' tation, comprenant un réacteur saturable polarisé par un aimant permanent tendant à produire la saturation dans une ou plusieurs branches du réacteur, un enroulement parcouru par ledit courant alternatif et un enroulement parcouru par un courant de réglage tendant à désaturer ladite ou lesdites branches.