Installation pour le réglage d'un réseau électrique alimenté par une machine génératrice à vitesse variable et par une batterie d'accumulateurs. L'objet de l'invention est une installation pour le réglage d'un réseau électrique ali menté par une machine génératrice à vitesse variable et par une batterie d'accumulateurs.
Il est caractérisé en ce qu'il comporte Un régulateur à vibreur servant à régler la tension de la génératrice; Un régulateur à vibreur destiné à régler l'in tensité du courant fourni par cette génératrice; Un conjoncteur-disjoncteur servant à mettre en circuit ladite génératrice; Un dispositif destiné à diminuer l'intensité de charge de la batterie quand la charge de celle-ci est suffisante, et commandé par un second dispositif placé sous la dépendance des quantités d'électricité prises à la batterie et envoyées dans cette dernière.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, une forme d'exécution de cette installation La figure unique est un schéma des con nexions électriques de cette forme d'exécution. Cette dernière est destinée à régler un réseau d'éclairage placé sur un véhicule de chemin de fer, présentant des lampes A et alimenté par une génératrice B à courant continu, mise en mouvement par l'un des essieux du véhicule, ainsi que par une batterie d'accumulateurs alcalins Gau fer et au nickel, non munie d'un réducteur.
Elle comporte les deux régulateurs automatiques à vibreur D, E, le conjoncteur-disjoncteur F, et le dis positif G destiné à diminuer l'intensité de charge; l'un des régulateurs, D, sert au ré glage de la tension de la' génératrice suivant les besoins de la charge de la batterie C, l'autre à régler l'intensité fournie par la gé nératrice B et cela en faisant varier l'exci tation de cette dernière. Une résistance, R, est susceptible d'être intercalé en série avec les lampes A pour que la lumière fournie par celles-ci ne varie pas trop suivant que la génératrice fonctionne ou non.
La génératrice B est supposée être bipo laire et comporte une paire de balais 1, 2. Son champ d'excitation est dû à un enroule ment 3 placé sur sa carcasse et en série avec une résistance 4 pouvant être court-circuitée ou mise en circuit pendant des fractions va riables de l'unité de temps par les deux régulateurs D, E. Le régulateur D comporte une carcasse magnétique 5 en forme de C à l'une des branches de laquelle est fixé, titi ressort 6 muni d'une armature 7 pouvant être attirée par l'autre branche. L'armature 7 porte un contact 8 destiné à venir en prise avec (tri contact fixe 9 relié par tin conducteur 10 à l'une des extrémités 11 de la résistance 4.
Sur la carcasse sont disposés trois enroule- n gants 12, 13, 14 dont deux, 12,<B>13,</B> agissent pour le réglage en opposition au troisième, 14. L'enroulement 12 est relié par des con ducteurs 15, 16, 60 au pôle positif de la batterie C et par des conducteurs 17, 18, 21, 20, 19, 61 à l'une des bornes des lampes -1. L'enroulement 13 est intercalé entre les con ducteurs 19, 20 et donne par suite passage au courant circulant dans les lampes, quand les contacts 54, 56 sont séparés.
Quant au troisième enroulement, 14, il communique par titi conducteur 24 avec tin conducteur 65 et avec le pôle négatif commun de la batterie C et de la génératrice B, par des conducteurs 26, 27 avec le conducteur \-'3 relié au conducteur 64 venant du pôle positif de la génératrice B.
L'enroulement 14 du régulateur D tend à séparer les contacts 8, 9 d'autant plus longuement, et par suite à mettre d1au- tant plus longuement la résistance R en cil, cuit que la tension est plus haute, mais les enroulements 12, 13 agissent en sens con traire et s'opposent d'autant plus fortement due le courant passant dans les lampes A est plus élevé et que l'intensité du courant fourni à la batterie est plus grand.
Le régulateur E comporte une carcasse magnétique 30 en forme de C à l'une des branches de laquelle est fixé tin ressort 31 muni d'une armature 32 pouvant être attirée par l'autre branche. L'armature 32 porte titi contact 28 destiné à venir cri prise avec titi contact fixe 29 relié par titi conducteur '.330 au pôle + de la génératrice. Sur la carcasse 30 sont disposés deux enroulements 33, 34 agissant dans le même sens.
L'un, 33, est relié par un conducteur 125 aux conducteurs 21, 22 et par un conducteur 36 au pôle posi tif de la batterie; l'autre, 34, est intercalé entre les conducteurs 25 et 26 et est par suite en série avec l'enroulement 14 du ré gulateur D.
Le fonctionnement de l'armature 32 et des contacts 28, 29 est identique à celui de l'armature 7 et des contacts 8, 9: Le régulateur E ouvre les contacts 28, 29 pendant des périodes d'autant plus longues que la tension de la génératrice B est plus grande, si bien que la résistance 4 est mise cri circuit plus longtemps et que l'excitation moyenne de B diminue.
Le dispositif limiteur de charge C de la batterie C comporte tin relais 38 commandant la mise cil circuit ou hors circuit de l'en roulement 1\.3 du régulateur D. A cet effet, le conducteur 17 est connecté de faon per- mariente à titi ressort 40 normalement en prise avec un contact 41 connecté art conducteur 18. Le ressort 40 porte une 'armature 42 pouvant être atttirée par la carcasse 43 du relais 38.
Tant que l'attraction de la car casse 43 lie petit surmonter la résistance du ressort 10, celui-ci touche le contact 41 et l'enroulement 12 est en circuit.
Le relais 38 est lui-iriêrrie commandé par tin compteur d'ampères-heures 44 actionnant un interrupteur 45 n lettant en circuit ou hors circuit un en roulement 46 appartenant à ce relais et inter calé entre titi conducteur 47, relié au pôle positif de la génératrice B,
et tin conducteur 48 en relation avec le pôle négatif de cette génératrice. Le compteur 44 comporte titi mo teur 49 à courant continu monté cri dériva tion sur .les borne: de la résistance 39, mar- chant a, tille vitesse, proportionnelle au Cou rant passant dans cette résistance et tournant dans tin sens lors de la charge de la batterie, dans l'autre lors de la décharge;
le moteur 49 ferme par l'intermédiaire d'une minuterie lion représentée l'interrupteur 45, quand il a effectué titi nombre de tours correspondant a la charge complète de la batterie C. Pour tenir compte dit fait que la batterie ne res titue pas toute l'énergie qu'on lui envoie, la ntintiterie est établie de manière à lie fermer l'interrupteur due lorsque le moteur a effectué titi plus grand nombre de tours que lors de la décharge.
Le conjoneteur-disjonctei-ir-P comporte une carcasse magnétique 50 en forme de C à l'une des branches de laquelle est fixé un ressort 80 portant une armature 51. L'armature 51 porte deux contacts 55, 56 isolés l'un de l'autre, destinés à venir en prise avec des contacts fixes 53, 54 servant l'un, 54, à mettre en circuit ou à court-circuiter la résistance R des lampes A, intercalée entre le conducteur 20, d'une part, les conducteurs 21, 22, d'autre part; l'autre contact, 53, permet de relier les conducteurs 21, 22 au conducteur 23 et au conducteur 64 pour mettre la génératrice B en service sur les lampes A et sur la bat terie C La carcasse 50 porte deux enroule ments 58;
59, dont l'un, 58, est intercalé entre les -conducteurs 23, 22 et est parcouru par le courant venant de B, l'autre, 59, inséré entre les conducteurs 23, 27 et 26.
Le fonctionnement de cette forme d'exé cution est le suivant Tant que le véhicule est à l'arrêt ou n'atteint pas une vitesse limite minimum donnée, les lames A sont alimentées unique ment par la batterie C: Pôle + de C; conducteurs 60, 16, résis tance 39 (avec laquelle sont en parallèle l'in duit du moteur 49, les enroulements 33, 12 et 13 et la résistance R), puis conducteur 70, contacts 56, 54, conducteurs 57, 15, conduc teur 61, lampes _4, conducteur 62, pôle -- de la batterie C Les enroulements 12, 13 et 33, ainsi que la résistance R sont alors inactifs,
mais le moteur 49 tourne dans un sens donné avec une vitesse proportionnelle à l'intensité du courant pris à la batterie C Lorsque le véhicule se met en marche et que sa vitesse augmente peu à peu, il arrive un moment où la génératrice 3 actionnée par lui s'amorce, puis un autre où elle donne une tension suffisante pour que le courant circu lant dans le circuit:
Pôle + de B, conducteur 64, conducteurs 23, 27, enroulement 59, conducteur 26, en roulement 3:1, conducteur 25, enroulement 14, conducteur 24, conducteur 65, pôle - de-B, soit assez grand pour que la carcasse 50 fasse basculer l'armature 51, ouvre les contacts 54-56 et ferme les contacts 53-55.
Dès ce moment, la génératrice B fonctionne en parallèle avec la batterie C pour l'alimen tation des lampes .A et la charge; d'autre part, la résistance R est en série avec ces lampes .A. L'action de l'enroulement 58 s'ajoute à celle de l'enroulement 59 pour maintenir les contacts 53, 55 en prise. Les régulateurs D et E agissent de la façon indiquée.
Si l'on met simultanément en service un certain nombre de lampes 9. à filaments mé talliques, elles absorbent au début un courant élevé, parce que leur résistance à froid est très faible, et obligent la génératrice B à fournir une puissance relativement grande, d'où baisse de la tension de cette génératrice. La batterie C, dont la tension ne varie pas à ce moment, risque de gêner le réglage par l'intermédiaire de l'enroulement 12. C'est pourquoi on a prévu l'enroulement 13 tra versé par le courant qui passe dans les lam pes et s'opposant â ce dérangement du ré glage pàr l'enroulement 12.
Le moteur 49, dès que la génératrice B charge la batterie C, tourne en sens opposé à celui de sa rotation précédente. Quand l'interrupteur 45 se ferme, le relais 38 est mis en circuit, attire son armature 42 et ouvre le circuit de l'enroulement 12 en 40, 41. Comme les enroulements 12, 13 agissent en .opposition à l'enroulement 14 qui tend à séparer les contacts 8, 9, leur action totale diminue par suite de la mise hors circuit de 12, les contacts 8, 9 sont plus longuement séparés, la résistance 4 demeure plus long temps en circuit et la tension de la généra trice B n'augmente plus ou n'augmente que peu. L'intensité de la charge de la batterie diminue et demeure dans des limites telles que l'électrolyte ne se met pas à bouillonner par suite d'une charge exagérée, et ne s'éva pore pas.
L'interrupteur 45 demeure à sa position de fermeture et empêche la batterie d'être chargée de façon intense jusqu'au prochain arrêt du véhicule. A ce moment, la génératrice . B cesse de fournir du courant, l'enroulement 46 du relais 38 n'en reçoit plus et ce dernier libère son armature qui remet l'enroulement 12 en circuit.
Deux faits peuvent se produire alors: Ou bien aucune consommation de cou rant n'a lieu pendant l'arrêt, l'interrupteur 45 demeure à sa position de fermeture et la batterie n'est que peu chargée dès que la génératrice B fonctionne à, nouveau. Ou bien il y a consommation de courant durant l'arrêt, le moteur 49 ouvre l'interrupteur 45 et une charge normale de la batterie C a lieu dès que le véhicule se remet en marche.
Au lieu de tenir compte du rendement de la batterie par la disposition mécanique de la minuterie, on pourrait le faire électriquement, par exemple en insérant une résistance dans le circuit du moteur pour l'un des sens de marche, ou en s'arrangeant, lors de l'établis sement des connexions électriques, pour que le moteur 49 soit soumis à la totalité de la différence de potentiel existant entre les deux bornes du shunt 39 quand la batterie alimente les lampes et seulement à la différence de potentiel existant entre l'une des bornes et un point intermédiaire du shunt 39, lorsque la génératrice alimente les lampes et charge la batterie.
Les accumulateurs pourraient aussi être des accumulateurs au plomb ou autres.