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Installation d'alimentation en énergie.
La présente invention a pour but de créer un réglage particulièrement sensible propre à maintenir le courant de consommation constant, dans une installation d'alimen- ta tion en énergie qui comporte un organe de réglage qui
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règle le courant provenant d'une source du courant et qui doit être livré au consommateur.
L'on y parvient principalement en soumettant un courant continu qui au*
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lionne l'organe de réglage et qui est onndr6 par une tension continue pulat01re. qui s'annule périodiquement, une .commande par impulsions: par 'l'intermédiaire d'un redresseur commandé (diode à quatre couchas) entre 116160- trode de commande et la cathode duquel agit une tension de commande qui est soumise à l'Influence du courant de
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consommation et qui fait au moins ÇJ.:
)prCi¯1mat1vement dis- paraître la résistance du redresseur ocundé. lorsque la valeur critique est dépassée, et rétablit la rési- stance du redresseur commande après passade de la ten-
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sion continue pulsFitoire par la valeur zéro, lorsque la tension de cor.s,nde est abaissée cous la valeur cri- tique, Conformément à l'invention, la source de courant peut: être soit un alternateur, soit une génératrice de cou-
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rant continu qui est incluse dans Ilinstallationg. soit un secteur à courant alternatif auquel est raccordée l'installation.
Le deuxième type de source de courant en- tre en considération par exemple dans le cas des char- beurs pour batteries. L'organe de. réglage précité peut
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être un enroulement d'excitation d'une jdnerat-rlod ou bien un enroulement d'aimantation de polarisation d'une bobine de self qui ent montée dans le conducteur d' 11moll t"", t10n du i consommateur, deiLi-s la cas où l in:. t4,llation est rue-- cordée à un secteur à courant alternatif
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Le courant continu, qui actionne l'organe de régla-
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ge, ofeet-à-dire le courant qui traverse d'une façon générale un enroulement d'excitation ou de commande, est avantageusement fourni par un redresseur qui est rac- cordé en monophasé à un secteur à courant alternatif.
A titre d'exemple, ce redresseur est alimenté par un alternateur qui constitue la source de courant de l'In- stallation, par l'Intermédiaire d'un transformateur et
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d'une bobine de self, de préférence d'une bobine à entre- fer, qui possède une Inductance sensiblement constante dans une amme de fréquences étendue.
Lorsque la source de courant de l'installation est constituée par une gén
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oratrice de courant continu, le redresseur qui alimente l'enroulement d'excitation en courant peut être raccordé à l'enroulement d'induit de la génératrice de courant, par l'intermédiaire, par exemple, de bagues collectrices,
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La tension de conaande qui ac1 t entre l'électrode de oor,u.irtde et la cathode du redresseur commode peut être engendrée par la différence entre une tension qui est fonction du courant de consommation et une tension constante, de préférence la tension de blocage d'une diode
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redresreuse, d'une diode de Zenor par exemple.
Dans ce cas, la tendon qui ont fonction du courant de conoonuna- tion peut être éullo à la chute de potentiel à une réai... stance qui est traversée par le courant de consolation, ou 11.1..:!1 aile .1)f}ut être constituée par la chute de poten- tiel à une rur.irtauoe qui est traverrée par un courant dérivé du courant de oonlJoJn;1I,2.t1on.
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Il est également possible de réaliser le réglage d'une installation d'alimentation en énergie, conformé- ment à la présente Invention, non seulement en mainte- nant le oourant de consommation constant, mais en main- tenant également automatiquement la tension au consomma- teur constante.
Dans ce but, l'on peut monter, en paral- lèle aveo le redresseur de commande qui limite le courant de consommation, un autre redresseur commandé, entre l'électrode de commande et la cathode duquel existe une différence entre deux tensions dont l'une est la tension au consommateur ou une tension proportionnelle à cette dernière, et dont l'autre est constituée par la tension de blocage d'une diode redresseuse, d'une dio- de de Zener par exemple, qui fournit en même temps la tension de référence constante destinée à la commande du premier redresseur commandé. Mais 11 est également possible d'utiliser un seul et même redresseur commandé pour Imiter le courant de consommation et pour limiter la tension au consommateur.
L'on peut y parvenir par exem- ple en ce qu'entre l'électrode de commande et la cathode de ce redresseur commandé agit la différence entre une tension variable et une tension constante, cette der- nière étant fournie de préférence par la tension de blo- cage d'une diode redresseuse, d'une diode de Zener par exemple, tandis que la tension variable est déterminée par la chute de potentiel chaque fois plus grande des chutes de tension qui se produisent sur deux résistances,
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l'une (la ces chutes de potentiel correspondant au courant de consommation et l'autre correspondant à la tendon au consommateur,
tandis que âeux cellules de blocage @ qu'il ne sse oaurunt oircuit qui oonempêchent qu'il ne passe du courut du circuit qui con- tient l'une des résistances vers le circuit qui contient l'autre résistance. Il subsiste oependant également la possibilité d'Influencer un redresseur commande qui sert aussi bien à limiter le courant de consommation qu'à limiter la tension au consommateur,redresseur entre l'électrode de commande et la cathode duquel s'exerce la différence entre deux tensions dont l'une correspond à la tension au consommateur et dont l'autre est constante.
L'on peut notamment monter en parallèle à un dispositif de contact qui est déterminant pour l'une des deux tensions précitées! un transistor dont la base et l'émetteur se trouvent dans un circuit qui est ali- mentd par une tension proportionnelle au courut de con- sommation et qui contient une diode redresseuse qui est syntonloée avec les autres éléments du circuit de telle manière que lorsque le oourant de consommation a atteint la valeur limite, la tension d'écluse à la diode est dé- passées et, par suite de l'augmentation correspondante de l'intensité du courant de la base, la résistanoe du transistor est abaissée*
Les dessina représentent des schémas de montage de différents exemples de réalisations l'objet de l'inven- tion.
Dans le, montage représenté à la fig. 1, un consomma- teur 1 est raccordé à une génératrice de oourant continu 3,
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par l'intermédiaire des lignes 2. Un enroulement d'exol- tation 4 de la génératrice est alimenté par le re- dresseur d'excitation 5 qui est alimenté par l'enroule- ment (T'Induit de la génératrice par l'Intermédiaire des deux bagues collectrices 6, en passant par un trane- formateur 7 et 'une bobine de self 8, en courant alter- natif monophasé. La bobine de self 8 est une bobine qui possède une inductance sensiblement constante dans une gamme de fréquences étendue. 11 s'agit de préférence d'une bobine à entrefer.
Une diode à quatre couches 11 est raccordée parallè- lement à l'enroulement d'excitation 4,au redresseur d'ex- citation 5, à l'aide des lignes 9,10, de telle manière que l'anode de cette diode est liée au pôle positif et sa ca- thode au pôle négatif du redresseur 5. Une ligne 13a qui contient une résistance ohmique 14 et une diode de Zener
15 part d'un point 12 de la ligne 2 raccordée au pôle po- sitif de la génératrice) de cette diode de Zener part une ligne 13 qui aboutit en un point 16 qui se trouve sur la ligne 2 raccordée au pôle négatif de la génératrice 3.
Une résistance 17 est montée entre le consommateur 1 et le point 16. Une ligne 19 part d'un point 18 compris en- tre la résistance 17 et le consommateur 1, pour abou- ' tir à l'électrode de commande 20 du redresseur 11 comman- dé. Un point 21 compris entre l'iode de la diode de Zener
15 et.la résistance 14 est raccordée à la cathode du re- dresseur commandé, par une ligne 22.
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Tant que le courant qui traverse le consommateur 1 n'a pas encore! atteint la valeur qui doit être maintenue constante,le surplus de la ohute de potentiel à la ré-
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sistanoe 17 par rapport à la tension de blocage de la diode de Zener 15 est Inférieur à la tension de seuil du redresseur commandé. En conséquence de dernier possède une résistance de grandeur pratiquement Infinie et l'enroule-
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ment d'excitation 4 est travversé sensiblement par la to- taillé du courant fourni par le redresseur d'excitation 5, de sorte que la génératrice 3 est totalement excitée.
La résistance 17 est calculée de telle manière que
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lorsque le courant du consommateur dépasse la valeur ^.. ' te qui doit être maintenue constante, la différence entre la chute de potentiel à la résistance 17 et la tension de blocage de la diode de Zener 15 est supérieure à la ten- sion de seuil du redresseur oommandé. A cet Instant, la résistance du redresseur commandé devient Immédiatement pratiquement nulle, ce qui équivaut dans la pratique à un
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court-alroultage de l'enroulement d'excitation 4. En con- séquence, le courant d'excitation diminue suivant une fono-
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tion jî.
Lorsque la force électromotrice dans la génératrice 3, et, par suite, le courant du consommateur ont diminu4 de ce fait, a tel point que la différence entre la chute de potentiel à la résistance 17 et la t eneion de blocage de la diode de z8noJ 15 at inférieure à la t enclon de seuil du redresseur commandé) 11, la résistance initiale de ce redresseur est à nouveau restaurée dès que l'amplitude de la tension continue, pulsatoiro au redresseur d'excitation 5 a passé par la. valeur zéro. En conséquence, le courant
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qui travers* 1'enroulement d'excitation 4 croît suivent une fonction e, et le cycle qui vient d'être décrit re- commence à nouveau.
Du fait que le redresseur commandé 11 est ouvert et formé suivant une succession rapide, suivant le proces- sus qui vient d'être décrite l'on obtient une commande par impulsions qui établit le courant d'excitation à une valeur moyenne déterminée à laquelle correspond un cou- rant déterminé constant chez le oomsommateur.
Le schéma de montage représenté à la fige 2 se dis- tingue de celui de la fig. 1 en ce que la tension entre l'électrode de commande 20 du redresseur commandé 11 et la cathode de la diode de Zener 15, est raccordée d'une autre manière avec le courant du consommateur.. En parti- culier, cette tension provient d'une résistance ohmique
24, par l'Intermédiaire d'un contract glissant 23. Cette résistance se trouve dans un circuit qui part d'un re- dresseur auxiliaire dont le pale négatif est raccordé à la ligne 13 entre la cathode de la diode de Zener 15 et le point 16.
Le redresseur 25 est alimenté en courant alternatif par les lignes 26 qui sont accordées, par exemple, aux bagues collectrices 6 de la génératrice 3, ou qui peuvent provenir d'un quelconque secteur à courant alternatif. Une bobine de self 27 qui possède un enroule. ment 28 d'aimantation de polarisation traversé par le cou- rant de consommation, est Intercalée dans l'une des lignes
26.
Le nombre de spires de cet enroulement d'aimantation de polarisation est calculé de telle manière que l'on alto -pour des valeurs considérées du courant de consommation, une gamme d'ampères-tours dans laquelle le courant qui
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traverse la bobine de self 27 et les ampères-tours soient encore proportionnels entre eux. Il en résulte que le cou- rant qui traverse le redresseur auxiliaire 25 et la ré- sistance 24 est proportionnel au courant de consomma- tion.
Il en résulte une chute de potentiel égale à la différence entre une tension proportionnelle à la tension de conformation et la tension de blocage constante de la diode de Zener 15, entre l'électrode de commande 20 et la cathode 20a du redresseur commandé 11, de sorte que la même commande par Impulsions est tond entalement déter- minée que dans le circuit de montage représenté à la fig.
1.
SI l'on se réfère à présent au schéma de montage représenté à la fig. 3, le consommateur 1 est alimenté en énergie par un alternateur 30, par l'Intermédiaire des lignes 29. Un courant proportionnel au courant de consom- mation est amené à un redresseur de réglage 25, par l'in- termédiaire di'un. transformateur de courant 31 dont l'enrou- lement primaire se trouve dans une ligne 29;
le circuit continu qui sort de ce redresseur se ramifie en deux lig- nes 32, 33, dont l'une, la ligne 32, contient deux réel- stances ohmiques montées en série, 34, 24, et dont l'autre, la ligne 33, contient une résistance ohmique 35 et une dio- de de Zener 15. Un point 36 compris entre les résistances 34 et 24 est raccordé à l'électrode de commande 20 du re- dresseur commandé 11, tandis qu'un point 38 compris entre l'anode de la, diode de Zenr 15 et la résistance 35 est raccordé à la cathode 20a du redresseur commandé 11, par
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une ligne 39.
bans oe montage également, la chute de tension entre l'électrode de commande 20 et la cathode
20a du redresseur commande 11, est égale à la dit- férenoe entre une chute de potentiel proportionnelle au courant de consommation* à savoir la chute de poten- tiel à la résistance 24, et la tension de blocage de la diode de Zener 15. Dans ce cas, il est avantageux que le redresseur d'excitation 5 soit raccordé aux lignes 29 de l'alternateur 30. Bien entendu, un circuit de montage fondamentalement identique peut être utilisé dans le cas d'une génératrice de courant triphasé.
La fige 4 représente un exemple de maintien de la constance non seulement du courant de consommation, mais au: si de la tension au consommateur. Le échoua de montage représenté à la fig. 4 concorde avec celui, de la fige 2, à la l'exclusion toutefois du fait que deux résistances
40, 41 sont montées en parallèle avec la résistance 14 et la diode de Zener 15, et qu'un point 42 compris entre ces deux résistances est raccordé, par une ligne 43, à l'élec- trode de commande 44 du deuxième redresseur commandé 45 qui est raccordé au redresseur d'excitation 5 en parallèle avec le redresseur commandé 11 et l'enroulement d'exalta- @ tion 4.
La cathode 46 du redresseur commandé 45 est de ce fait également raccordée à l'anode de la diode de Zener 15, plus précisément en un point 47. Il résulte de ce qui pré- cède que la chute de potentiel dérivée du contact glissant
23 sur la résistance 24 est proportionnelle au courant de consommation, tandis que la chute de potentiel à la rési- stance 41 est proportionnelle à la tension du consommateur 1 qui apparaît entre les points 12 et 16. Il s'ensuit que
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c'est soit le redresseurcommandé 11, soit le redresseur
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oomaandé 45 qui est ouvert lorsque respectivement le cou- rant de consommation ou. la tension au.
consommateur dépasse la valeur limite correspondante, de sorte que la commande par impulsions qui en résulte maintient aussi bien le courant de consommation que la tension au consommateur constantes dans d'étroites limites*
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Dane le ffohema de montage représente a la fig. 5, lan deux redresseurs commandes 11 et 45 de la flg.
4 sont remplaces 1-.Irun ceul redresseur commandé 48* Dans ce cir- cuit, le contact Glissant 23 et le point 42 sont rac- cordés à la line 52 par des lignes 49 et 50, respective-
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ment,, en un point 51 de celle-ci} la llene 52 aboutit à l'électrode de eomuunde 53 du redresseur commandé 41,3*Deux cellules à couche de barrage-, 54 et 55 respectivement, sont Intercalées de telle manière dans les lignes 49 et 50
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qu'il ne peut penser aucun courant vers le contact gl3a.. rant! 23 aum-1 bien après le point 42 que depuis ce der- nier. Il en recuite que, des deux chutes de potentiel dont l'une ent dérivée du contact glissant 23 à la resi-. sttjaoe 24 et itfont l'autre ce ]. ï,p . 7 , L w.' J 1w lu .,t L 4 Â, . n 'v..
J .. l; ; ?. seule ept déterminante pour la chute de potentiel entre l'électrode de ooiauando 53 et la cathode 56 du redresseur coan'Lndé 48# oçille qui est la plus grande à l'instant con elddrê. En conséquence# le redresseur commande est ouvert lorsque soit le courant de consommation a depamé sa valeur limita correspondante, soit la tension u consomma tour ed; plus elcv'ee que la valeur à limiter, La ±les 5 montre par nHleurs que la couoMMateur pout iître allmonte" en cou-'
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rant continu également par l'intermédiaire d'un re- dresseur 57 qui est alimenté par une génératrice 58 de courant triphasé. Les lignes d'amenée au transformateur de coupure 7 ainsi que les lignes d'amenée 26 au re- dresseur auxiliaire 25 partent de lignes de phases de cette génératrice, en pareil cas.
Dans le schéma de montage représenté à la fig. 6, le redresseur commandé 48 est monté dans son principe de la même manière que dans le schéma de montage de la fig.
5, en liaison avec une diode de Zener 15 et une résistance 41 montée en parallèle avec cette dernière, une chute de potentiel se produisant à la résistance 41 et éteint pro- portionnelle à la tension au consommateur 1. Pour limiter le courant de consommation , l'on utilise en pareil cas un transistor 59 qui présente une succession de couches P - N - P. L'émetteur 60 de ce transistor est relié par une ligne 61 à un point 62 qui se trouve sur la ligne 2 qui part du pôle positif du redresseur 57. Le collecteur 63 du transistor est relié, par l'intermédiaire d'une llne 64,avec le point 42 compris entre les résistances 40 et 41, point d'ou\part la ligne 52 qui aboutit à l'électrode de commande 53 du redresseur commandé 48.
La basa 65 du transistor est raccordée par l'Intermédiaire d'une li- gne 66, et à travers la diode redresseuse 67, au conduc- teur d'alimentation 68 qui part d'un point 69 qui ce trouve sur la llne 2 raccordée au pôle positif du re- dresseur 57, et qui se ramifie pour aboutir aux résistan- des 14 et 40. Une résistance 70 est Intercalée entre les pointa 62 et 69 de la ligne 2.
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Tant que le courant de oonsQmma.t1on n'a pas encore atteint la valeur qui doit être maintenue constante, la chute de potentiel à la résistance 70 n'a pas encore
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atc1nt la valeur qui correspond à la tension d'doluee à la diode redresseuse 67. En conséquence, 11 ne passe à travers l'émetteur 60 et la baee 65 qu'un faible cou* rant intermittent, de sorte que le tratHI1otor 59 possède une résistance très élevée.
En conséquence* le potentiel au point 42 est déterminé par la chute de potentiel aux résistances 70 et 40, et le redresseur commandé 48 n'est
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ouvert que lorsque la t exrrIon.su. consommateur 1 a atteint la valeur limite correspondante et que, par suite, la dit... ,/: :érenaQ entre la chute de potentiel à la r4r.tarce 41 et; la tension de blocage à la diode de Zoner 15 dépassent la tension de seuil du redresseur commandé 48.
La résistance 70 est alors calculée de telle ma-
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nlre que lorsque le courant de oCJnsomJ.l&t1on dépassa- eô. valeur limite correspondante, la tension d'écluee 6p4ra1. -, à la diode redresse use 67 et p&p suite le -courant qui treC. . ' , verse llérc:tteux 60 et la banc .65 lo'.rott'de faon 1rqg11é,.
En conséquence, la résistance du transistor 9,9 diminue ,pùÈ!".' quement dans', une grande proportion de cortë que le potnt1: au point 42 n'est que légèrement Inférieur au potentiel au
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point 62'. il en résulte que la oliute do potentiel à 3,a':é a ;.. r"'"- J; 1 Eistanoe 41 augmente, de Forte que la'différence 6n.t',:i' :.J , * '"4 ' If chute de potentiel et la tension de bloc.age d-e 'f!;l."d1Ó4é'l;
.;j .. ,' 'i , . 2ener 15 est supérieure à la tension de rent-1 du 'l'p:r,e\'1i;.Q;I,' 1- '"1 ' '
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commandé, ce qui détermine l'ouverture dote dernier* Comme,de ce fait, l'enroulement d'excitation 4 est pratiquement court-circuité, le courant d, consommation est limité par un réglage par impulsions correspondant qui se superpose au réglage par impulsions de la tension au consommateur.
Dans l'exemple de réalisation représenté à la fig. 7, l'on utilise à la place du transistor 59 un transistor 71 dont la disposition par couches est la suivanteN - P - If. L'émetteur 72 de ce transistor est racoordé au point 16 qui se trouve dans laligne 2 qui mène au pôle négatif du redresseur 57, par une ligne 73a.
Une liigne 74 relie le collecteur 73 de ce transister au point 47 qui se trouve entre l'anode de la diode de Zener 15 et la résistance 14 et qui cst relié à la cathode 56 du red resseur commandé 48, La base 75 du transistor 71 est raccordée, par une line 76, en passant par une diode redresseuse 77, à la llne 13 qui relie la cathode do la diodede Zoner 15 au point 18. La résistance 17 est Inter'- calée entre les pointa 18 et 16.
Tant que le courant de consommation n'a pas encore atteint la valeur qui doit être maintenue constante, la chute de potentiel à la résistance 17 est si faible que la tension d'écluse n'apparaît pas enoore à la diode re- dresseuse 74. En conséquence, 11 ne passe à travers la base 75 et l'émetteur 72 du transistor 71 qu'un courant inter- mittent de faible intensité, de sorte que le transistor possède une résistance très élevée. En conséquence, la ten- sion de blocage de la diode de Zener 15 exerce en totali- té son activité.
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Lorsque le courant de consommation dépasse la va- leur limiter, la tension d'écluse apparaît de ce fait par suite d'un calcul correspondant de la résistance 17, à la diode redressasse 77, de aorte qu'il passe brusque- ment un courant de base relativement important et la ré- sistance du transister 71 disparaît pratiquement. ceci équivaut pratiquement à un court-cireuitage de la diode de Zone.-. Fn Conséquence, la chute de potentiel entre l'électrode de commande 53 et la cathode 56 est sensible- ment égale à la chute de potentiel à la résistance 41,de sorte que la tension de seuil est dépassée et.que le re- dresseur commandé 58 est ouvert.
Dans oe cas également, la commande par impulsions qui limite le courant de con- sommation vient se superposer à la commande par Impulsions qui limite la tension au consommateur.
La fig. 8 représente une variante de réalisation de l'exemple représenté à la fig. 1, laquelle consiste à mom- ter le redresseur commandé 11 non pas en parallèle avec l'enroulement d'excitation 4, mais en série avec ce der- nier. Dans ce cas, l'anode de la diode de Zoner 15 est raccordée à l'électrode commandée 20 et le point 18 est raceordé à la cathode 20a du redresseur commandé, Ainsi, lorsque le courant de consommation dépasse la valeur limite correspondante et que la chuta de potentiel à la rési- stance 17 dépasse de ce fait une valeur déterminée, la différence entre la tension de blocage de la diode de
Zoner 15 et la chute de potentiel à la résistance 17,
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donc,
la chute de potentiel entre l'électrode de commande
20 et la oathode 20a, devient : Inférieure à la tension de seuil du redresseur commandé 11. En conséquence, c re- dresseur est formé des que l'amplitude de la tension con- tinue, pulsatoire qui apparaît au redresseur d'excitation
5 est passée par la valeur zéro. De ce fait,
le courant qui traverse l'enroulement d'excitation 4 décroît suivant une fonction e et il se produit une commande par impulsions qui donne une valeur moyenne pour le courant d'excitation et maintient par suite le courant de consommation con- stant. Pour protéger l'enroulement d'excitation 4 des sur- tensions lors de la fermeture du redresseur commandé, l'on monte en parallèle avec ledit enroulement, une cellule re- dresseuse 78.
L'on peut monter, conformément au principe de la fige 8, le redresseur commandé correspondant, en.série -.*avec l'enroulement d'excitation 4 ou un enroulement core- respqndant, normalement également dans les autres types de montage.
La fig. 9 représente un exemple de maintien du cou- rant de consommation qui!provient d'un secteur à courant alternatif 79, constant. Dans ce cas, une bobine de self sommateur 1; cette bobine comporte un enroulement d'aiman- tation de polarisation. Cet enroulement remplace 1 'enroule,. ment d'excitation 4 qui était inclus dans les schémas de - montage décrits précédemment* A titre d'exemple, la fig. représente l'agencement de l'enroulement 82 d'aimantation de polarisation à la place de l'enroulement d'excitation 4
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raréarnt ,x .4 fig.
Les' fis* t10 et Il représentant deux variante$ des eohemas lit montage représentai aux figo 6-et 74 Selon ces variantes la diode de zoner 15 remplace la réel-
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stance 51., t 4 résistance 41 remplace la résistance 40* Dans cecas, la cathode 83 de la diode de Zoner 15 est raccord 1 électrode de commande 53 du redresseur com- mandé 48, ét le point 42 compris entre les résistances 41
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et 40 eat 'eac ordé à la cathode 56 du redresseur commande.
Dans la t,. 04 le transistor 59 est monte de la même manière ki14 4 d.a.s la fig. 6, et dans lm flg. 11, le tran sistor 71 est monté de la même manière que dans la fig. 7, / Dans les exemples de réalisation décrits, la disde
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de Z ne* le ut dans certains cas être remplacer par une diode r 4r#odeuse ordinaire ou par deux ou plusieurs diode
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redresseuees montres en série. Dans les exemples de réali- nation eré entée aux fige 6,7,10 et 11, les diodes re;s' dresseu4èo 6' et 77 peuvent être remplacées, dans oe:rîï4ipâ cas, perdes diodes de Zoner.
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novoiidleutionoiv.
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Power supply installation.
The object of the present invention is to create a particularly sensitive adjustment suitable for keeping the consumption current constant, in an energy supply installation which comprises an adjustment member which
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regulates the current coming from a source of the current and which must be delivered to the consumer.
This is mainly achieved by subjecting a direct current to the *
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lionne the regulating organ and which is onndr6 by a continuous tension pulat01re. which is periodically canceled, a control by pulses: by 'the intermediary of a controlled rectifier (diode with four layers) between 116160 - control trode and the cathode of which acts a control voltage which is subjected to the Influence current of
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consumption and who is at least ÇJ .:
) Precisely dissolve the resistance of the obstructed rectifier. when the critical value is exceeded, and restores the resistance of the control rectifier after passing the voltage.
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continuous pulsation by the zero value, when the cor.s, nde voltage is lowered to the critical value, In accordance with the invention, the current source can: be either an alternator or a current generator.
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continuous rant which is included in Ilinstallationg. or an alternating current sector to which the installation is connected.
The second type of current source comes into consideration, for example, in the case of battery chargers. The organ of. aforementioned setting can
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be an excitation winding of a jdnerat-rlod or else a polarization magnetization winding of a choke coil which ent mounted in the conductor of 11moll t "", t10n of the i consumer, in this case where l in :. t4, the inflation is strung - corded to an ac mains
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The direct current, which actuates the regulator
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ge, ie the current which generally passes through an excitation or control winding, is advantageously supplied by a rectifier which is connected in single phase to an alternating current mains.
By way of example, this rectifier is supplied by an alternator which constitutes the current source of the Installation, by the intermediary of a transformer and
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of an inductance coil, preferably an air gap coil, which has a substantially constant inductance over a wide range of frequencies.
When the installation's current source consists of a generator
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direct current speaker, the rectifier which supplies the excitation winding with current can be connected to the armature winding of the current generator, for example by means of slip rings,
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The control voltage which acts between the oor electrode, u.irtde and the cathode of the convenient rectifier can be generated by the difference between a voltage which is a function of the consumption current and a constant voltage, preferably the blocking voltage. a diode
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rectifier, of a Zenor diode for example.
In this case, the tendon which have function of the conoonuna- tion current can be raised to the drop in potential to a reac ... stance which is crossed by the consolation current, or 11.1 ..:! 1 wing .1) f} ut be constituted by the drop in potential to a rur.irtauoe which is crossed by a current derived from the current of oonlJoJn; 1I, 2.t1on.
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It is also possible to carry out the adjustment of a power supply installation, according to the present invention, not only by keeping the current of consumption constant, but also by automatically maintaining the voltage at the consumption. constant tor.
For this purpose, it is possible to mount, in parallel with the control rectifier which limits the consumption current, another controlled rectifier, between the control electrode and the cathode of which there is a difference between two voltages of which the one is the voltage to the consumer or a voltage proportional to the latter, and the other of which is constituted by the blocking voltage of a rectifying diode, a Zener diode for example, which at the same time supplies the voltage constant reference intended for controlling the first rectifier ordered. But it is also possible to use one and the same controlled rectifier to mimic the consumption current and to limit the voltage to the consumer.
This can be achieved, for example, in that between the control electrode and the cathode of this controlled rectifier acts the difference between a variable voltage and a constant voltage, the latter being preferably supplied by the voltage. blocking of a rectifier diode, a Zener diode for example, while the variable voltage is determined by the drop in potential each time the greater of the drops in voltage which occur on two resistors,
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one (the potential drops corresponding to the consumption current and the other corresponding to the tendon to the consumer,
while both blocking cells @ that it does not have a blackout which prevents it from passing from the circuit which contains one of the resistors to the circuit which contains the other resistance. There also remains the possibility of Influencing a control rectifier which serves both to limit the consumption current and to limit the voltage to the consumer, rectifier between the control electrode and the cathode of which the difference between two voltages is exerted. one of which corresponds to the voltage to the consumer and the other of which is constant.
One can in particular mount in parallel to a contact device which is decisive for one of the two aforementioned voltages! a transistor whose base and emitter are in a circuit which is supplied by a voltage proportional to the current of consumption and which contains a rectifying diode which is synchronized with the other elements of the circuit in such a way that when the Current consumption has reached the limit value, the lock voltage at the diode is exceeded and, as a result of the corresponding increase in the current intensity of the base, the resistance of the transistor is lowered *
The drawings represent assembly diagrams of various examples of embodiments which are the subject of the invention.
In the assembly shown in FIG. 1, a consumer 1 is connected to a direct current generator 3,
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via lines 2. An expansion winding 4 of the generator is fed by the excitation rectifier 5 which is fed by the winding (T'Induit of the generator via the Intermediate of the two slip rings 6, passing through a transformer 7 and a choke coil 8, in single phase alternating current The choke coil 8 is a coil which has a substantially constant inductance over a wide frequency range. It is preferably an air-gap coil.
A four-layer diode 11 is connected parallel to the excitation winding 4, to the excitation rectifier 5, by means of lines 9,10, so that the anode of this diode is linked to the positive pole and its cathode to the negative pole of the rectifier 5. A line 13a which contains an ohmic resistor 14 and a Zener diode
15 starts from a point 12 of line 2 connected to the positive pole of the generator) of this Zener diode starts from a line 13 which ends at a point 16 which is on line 2 connected to the negative pole of the generator 3.
A resistor 17 is mounted between consumer 1 and point 16. A line 19 leaves from point 18 between resistor 17 and consumer 1, to end at control electrode 20 of rectifier 11. ordered. A point 21 between the iodine of the Zener diode
15 and resistor 14 is connected to the cathode of the controlled rectifier, by a line 22.
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As long as the current flowing through consumer 1 has not yet! reaches the value which must be kept constant, the excess of the potential ohute at the re-
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sistanoe 17 relative to the blocking voltage of the zener diode 15 is lower than the threshold voltage of the controlled rectifier. As a result of the latter possesses a resistance of practically Infinite magnitude and coils it-
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The excitation element 4 is passed through substantially by the total of the current supplied by the excitation rectifier 5, so that the generator 3 is fully excited.
Resistance 17 is calculated in such a way that
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when the consumer current exceeds the value ^ .. 'te which must be kept constant, the difference between the potential drop at resistor 17 and the blocking voltage of the Zener diode 15 is greater than the threshold voltage of the controlled rectifier. At this instant, the resistance of the controlled rectifier immediately becomes practically zero, which is equivalent in practice to a
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short-winding of the excitation winding 4. Consequently, the excitation current decreases according to a
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tion jî.
When the electromotive force in the generator 3, and, consequently, the current of the consumer decreased4 as a result, to such an extent that the difference between the potential drop at resistor 17 and the blocking t eneion of the diode of z8noJ 15 at lower than the threshold t enclon of the controlled rectifier) 11, the initial resistance of this rectifier is again restored as soon as the amplitude of the direct voltage, pulsatoiro to the excitation rectifier 5 has passed through the. zero value. As a result, the current
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which increases through the excitation winding 4 follow a function e, and the cycle which has just been described begins again.
Since the controlled rectifier 11 is opened and formed in rapid succession, following the process which has just been described, a pulse control is obtained which establishes the excitation current at a determined mean value to which corresponds a constant determined current at the consumer.
The assembly diagram shown in fig. 2 differs from that of fig. 1 in that the voltage between the control electrode 20 of the controlled rectifier 11 and the cathode of the Zener diode 15 is connected in another way with the consumer current. In particular, this voltage derives from 'an ohmic resistance
24, through the Intermediate of a sliding contract 23. This resistor is found in a circuit which leaves an auxiliary rectifier whose negative blade is connected to the line 13 between the cathode of the Zener diode 15 and the point 16.
The rectifier 25 is supplied with alternating current by the lines 26 which are granted, for example, to the slip rings 6 of the generator 3, or which can come from any AC mains. A coil of choke 27 which has a winding. ment 28 of polarization magnetization crossed by the consumption current, is inserted in one of the lines
26.
The number of turns of this polarization magnetization winding is calculated in such a way that one alto -for considered values of the consumption current, a range of ampere-turns in which the current which
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crosses the coil 27 and the ampere-turns are still proportional to each other. As a result, the current flowing through the auxiliary rectifier 25 and the resistor 24 is proportional to the consumption current.
This results in a potential drop equal to the difference between a voltage proportional to the shaping voltage and the constant blocking voltage of the Zener diode 15, between the control electrode 20 and the cathode 20a of the controlled rectifier 11, of so that the same Pulse control is completely determined as in the assembly circuit shown in fig.
1.
If we now refer to the assembly diagram shown in fig. 3, the consumer 1 is supplied with energy by an alternator 30, via the lines 29. A current proportional to the consumption current is supplied to a regulating rectifier 25, via a. current transformer 31, the primary winding of which is in line 29;
the DC circuit which leaves this rectifier ramifies into two lines 32, 33, one of which, line 32, contains two ohmic realstances connected in series, 34, 24, and the other of which, line 33, contains an ohmic resistor 35 and a Zener diode 15. A point 36 between resistors 34 and 24 is connected to the control electrode 20 of the controlled rectifier 11, while a point 38 between the anode of the Zenr diode 15 and the resistor 35 is connected to the cathode 20a of the controlled rectifier 11, by
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a line 39.
bans oe assembly also, the voltage drop between the control electrode 20 and the cathode
20a of the control rectifier 11, is equal to the difference between a drop in potential proportional to the consumption current *, namely the drop in potential at resistor 24, and the blocking voltage of the Zener diode 15. In In this case, it is advantageous for the excitation rectifier 5 to be connected to the lines 29 of the alternator 30. Of course, a fundamentally identical assembly circuit can be used in the case of a three-phase current generator.
Fig. 4 represents an example of maintaining the constancy not only of the consumption current, but also of the voltage to the consumer. The failed assembly shown in fig. 4 agrees with that of fig 2, excluding, however, the fact that two resistors
40, 41 are connected in parallel with resistor 14 and Zener diode 15, and that a point 42 between these two resistors is connected, by a line 43, to the control electrode 44 of the second controlled rectifier. 45 which is connected to the excitation rectifier 5 in parallel with the controlled rectifier 11 and the boosting winding 4.
The cathode 46 of the controlled rectifier 45 is therefore also connected to the anode of the Zener diode 15, more precisely at a point 47. It follows from the above that the potential drop derived from the sliding contact
23 on resistor 24 is proportional to the consumption current, while the potential drop at resistor 41 is proportional to the voltage of consumer 1 which appears between points 12 and 16. It follows that
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it is either the controlled rectifier 11, or the rectifier
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oomaandé 45 which is open when the consumption current or. voltage at.
load exceeds the corresponding limit value, so that the resulting pulse control keeps both the consumption current and the voltage to the consumer constant within narrow limits *
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In the assembly ffohema represented in fig. 5, there are two rectifiers controls 11 and 45 of the flg.
4 are replaced 1-.Irun rectifier controlled 48 * In this circuit, the sliding contact 23 and point 42 are connected to line 52 by lines 49 and 50, respectively-
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ment ,, at a point 51 thereof} the llene 52 ends at the eomuunde electrode 53 of the controlled rectifier 41.3 * Two barrier layer cells, 54 and 55 respectively, are interposed in such a way in the lines 49 and 50
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that he cannot think any current towards the contact gl3a .. rant! 23 aum-1 well after point 42 than since the last point. It anneals that of the two drops in potential, one of which is derived from the sliding contact 23 at the resi-. sttjaoe 24 and it makes the other this]. ï, p. 7, L w. ' J 1w lu., T L 4 Â,. n 'v ..
J .. l; ; ?. only decisive ept for the drop in potential between the ooiauando electrode 53 and the cathode 56 of the coan'Lndé 48 # ocille rectifier which is the largest at the instant con elddrê. Consequently # the control rectifier is opened when either the consumption current has exceeded its corresponding limit value, or the voltage u consumed in turn; higher than the value to be limited, the ± the 5 shows by nHleurs that the couoMMateur can go up "in neck"
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DC rant also via a rectifier 57 which is supplied by a generator 58 of three-phase current. The feed lines to the cut-off transformer 7 as well as the feed lines 26 to the auxiliary rectifier 25 start from the phase lines of this generator, in such a case.
In the assembly diagram shown in fig. 6, the controlled rectifier 48 is mounted in principle in the same way as in the assembly diagram of FIG.
5, in conjunction with a Zener diode 15 and a resistor 41 connected in parallel with the latter, a potential drop occurring at resistor 41 and extinguished proportional to the voltage at consumer 1. To limit the consumption current, in such a case a transistor 59 is used which has a succession of P - N - P layers. The emitter 60 of this transistor is connected by a line 61 to a point 62 which is located on line 2 which starts from the pole positive of the rectifier 57. The collector 63 of the transistor is connected, by means of a line 64, with the point 42 included between the resistors 40 and 41, the point from where the line 52 which ends at the electrode. control 53 of the controlled rectifier 48.
The base 65 of the transistor is connected by the Intermediate of a line 66, and through the rectifier diode 67, to the supply conductor 68 which starts from a point 69 which is on the line 2 connected. to the positive pole of rectifier 57, and which branches out to end in resistors 14 and 40. A resistor 70 is inserted between points 62 and 69 of line 2.
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As long as the current of oonsQmma.t1on has not yet reached the value which must be kept constant, the potential drop at resistor 70 has not yet
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atc1nt the value which corresponds to the voltage of the rectifier diode 67. As a result, 11 passes through the emitter 60 and the baee 65 only a weak intermittent current, so that the tratHI1otor 59 has a. very high resistance.
As a result * the potential at point 42 is determined by the drop in potential at resistors 70 and 40, and the controlled rectifier 48 is not
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open only when the t exrrIon.su. consumer 1 has reached the corresponding limit value and that, therefore, said ..., /:: erenaQ between the drop in potential at r4r.tarce 41 and; The blocking voltage at the Zoner diode 15 exceeds the threshold voltage of the controlled rectifier 48.
The resistance 70 is then calculated from such ma-
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nlre only when the current of oCJnsomJ.l & t1on is exceeded. corresponding limit value, the discharge voltage 6p4ra1. -, at the rectified diode uses 67 and p & p follows the -current which treC. . ', verse llérc: tteux 60 and the bench .65 lo'.rott' in a way 1rqg11é ,.
As a result, the resistance of transistor 9,9 decreases, more! ". ' cally in ', a large proportion of cortë than the potnt1: at point 42 is only slightly lower than the potential at
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point 62 '. it follows that the potential oliute do at 3, a ': é a; .. r "'" - J; 1 Eistanoe 41 increases, by Strong that the 'difference 6n.t',: i ': .J, *' "4 'If drop in potential and the blocking voltage of' f!; L." D1Ó4é'l ;
.; j .., '' i,. 2ener 15 is greater than the voltage of rent-1 du 'l'p: r, e \' 1i; .Q; I, '1-' "1 ''
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controlled, which determines the opening endows last * As the field winding 4 is therefore practically short-circuited, the consumption current is limited by a corresponding pulse control which is superimposed on the pulse control voltage to the consumer.
In the exemplary embodiment shown in FIG. 7, instead of transistor 59, a transistor 71 is used, the arrangement of which is as follows: N - P - If. The emitter 72 of this transistor is connected to point 16 which is in line 2 which leads to the negative pole of rectifier 57, by a line 73a.
A line 74 connects the collector 73 of this transister to point 47 which is located between the anode of the Zener diode 15 and the resistor 14 and which is connected to the cathode 56 of the controlled reducer 48, The base 75 of the transistor 71 is connected, by a line 76, passing by a rectifier diode 77, to the line 13 which connects the cathode of the Zoner diode 15 to the point 18. The resistor 17 is interposed between the points 18 and 16.
As long as the consumption current has not yet reached the value which must be kept constant, the potential drop at resistor 17 is so small that the lock voltage does not yet appear at rectifier diode 74. As a result, only low current intermittent current passes through base 75 and emitter 72 of transistor 71, so the transistor has a very high resistance. As a result, the blocking voltage of the Zener diode 15 is fully active.
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When the consumption current exceeds the limit value, the lock voltage therefore appears as a result of a corresponding calculation of the resistance 17, at the rectifier diode 77, so that a current suddenly passes. base relatively large and the resistance of transister 71 practically disappears. this is practically equivalent to shorting the Zone.- diode. Fn Consequently, the drop in potential between the control electrode 53 and the cathode 56 is substantially equal to the drop in potential at the resistor 41, so that the threshold voltage is exceeded and the rectifier is controlled. 58 is open.
Also in this case, the pulse control which limits the consumption current is superimposed on the pulse control which limits the voltage to the consumer.
Fig. 8 shows an alternative embodiment of the example shown in FIG. 1, which consists in placing the controlled rectifier 11 not in parallel with the excitation winding 4, but in series with the latter. In this case, the anode of the Zoner diode 15 is connected to the controlled electrode 20 and the point 18 is raceordered to the cathode 20a of the controlled rectifier, Thus, when the consumption current exceeds the corresponding limit value and the drop in potential at resistor 17 therefore exceeds a determined value, the difference between the blocking voltage of the
Zoner 15 and the potential drop at resistance 17,
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therefore,
the potential drop between the control electrode
20 and the oathode 20a, becomes: Lower than the threshold voltage of the controlled rectifier 11. Consequently, c rectifier is formed as soon as the amplitude of the continuous, pulsating voltage which appears at the excitation rectifier
5 is passed by the value zero. Thereby,
the current flowing through the excitation winding 4 decreases according to a function e and a pulse control is produced which gives an average value for the excitation current and consequently keeps the consumption current constant. To protect the excitation winding 4 from over-voltages when the controlled rectifier is closed, a rectifier cell 78 is mounted in parallel with said winding.
In accordance with the principle of pin 8, the corresponding controlled rectifier can be mounted in series -. * With the excitation winding 4 or a corresponding winding, normally also in other types of assembly.
Fig. 9 shows an example of keeping the consumption current which comes from an alternating current sector 79 constant. In this case, a summing choke coil 1; this coil comprises a polarization magnetization winding. This winding replaces the winding. ment of excitation 4 which was included in the - assembly diagrams described previously * By way of example, FIG. shows the arrangement of the polarization magnetization winding 82 in place of the excitation winding 4
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raréarnt, x. 4 fig.
The 'fis * t10 and Il representing two variant $ of the eohemas bed assembly represented in figs 6-and 74 According to these variants the zoning diode 15 replaces the real
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stance 51., t 4 resistor 41 replaces resistor 40 * In this case, the cathode 83 of the Zoner diode 15 is connected to 1 control electrode 53 of the controlled rectifier 48, and point 42 between the resistors 41
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and 40 is ordered to the cathode 56 of the control rectifier.
In t ,. 04 the transistor 59 is mounted in the same way ki14 4 d.a.s in fig. 6, and in lm flg. 11, the transistor 71 is mounted in the same way as in FIG. 7, / In the embodiments described, the disde
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of Z ne * the ut in some cases be replaced by an ordinary odorous r 4r # diode or by two or more diodes
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series watch straighteners. In the examples of embodiment entered in figs 6,7,10 and 11, the diodes re; s' s' dresseu4èo 6 'and 77 can be replaced, in this case, the Zoner diodes are lost.
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novoiidleutionoiv.