Procédé et appareil pour le réglage d'un courant électrique alternatif. La présente invention concerne un procédé et un appareil pour le réglage -d'un courant alternatif dérivé d'une source de .courant al ternatif.
Ce procédé consiste à créer un flux magnétique par un courant alternatif dérivé de cette source, à créer un champ magnétique, agissant cumulativement audit flux, ainsi qu'un champ magnétique antagoniste au même flux par au moins un second courant dérivé de cette même source, et à soumettre an enroulement .de sortie au flux magnétique résultant.
D'après ce procédé, on pourra, par exem ple, maintenir le voltage du courant dérivé sans égard aux variations dans l'alimenta tion; ou bien, si on le désire, ce voltage peut être amené à augmenter ou à diminuer dans toute mesure prédéterminée selon que le vol tage d'alimentation diminue ou augmente, ou vice-versa, .ce qui permet d'obtenir tous ré sultats désirés.
L'appareil. pour la mise en pratique de ce procédé comporte un noyau ayant des parties distinctes les unes par rapport aux autres, un enroulement d'excitation à cou rant alternatif embrassant l'une de ces par ties, un enroulement d'excitation à courant alternatif embrassant une autre desdites par ties et agissant en antagonisme au premier enroulement, et un circuit de sortie soumis aux effets magnétiques antagonistes, com binés, desdits enroulements.
-Un tel appareil est d'une nature simple et de construction bon marché, et peut être introduit dans le circuit -à courant alternatif comme une unité pour assurer un réglage au tomatique du voltage livré. Il peut être in tercalé dans un circuit à. courant alternatif, entre la source et le ou les dispositifs utilisa teurs, et maintenir le voltage requis sensi blement constant et il évite l'usage de moyens de réglage auxiliaires.
Non seulement il peut être employé dans le cas où le voltage requis est le même, en général, que le vol tage d'alimentation, mais il convient parti culièrement bien pour des cas où le voltage dérivé requis est notablement différent de celui des lignes d'alimentation, comme c'est le cas, par exemple, lorsqu'il s'agit de four nir un voltage de courant, alternatif, sensi blement constant, requis à l'unité de puis sance d'un poste radiorécepteur où le voltage est réduit à une valeur moindre que celle du voltage d'alimentation, lequel peut être or dinairement environ<B>110</B> volts.
L'objet de l'invention permet non seulement de mainte nir sensiblement constant le voltage -de cou rant alternatif dérivé, -mais peut également servir de transformateur et éviter l'usage d'un transformateur supplémentaire dans le cas où le voltage requis .doit être transformé en partant de celui -de l'alimentation .dont on dispose. Il combine ainsi -en une seule unité les rôles d'un transformateur et d'un régala., teur -de voltage, avec simplicité résultante et prix .de revient réduit d'appareil aussi bien qu'obtention d'une grande efficacité dans le fonctionnement.
Le dessin annexé donne, à titre d'exem ple, différentes formes d'exécution d'appa reils suivant l'invention.
Fig. 1 est un schéma représentant une forme d'exécution pour maintenir la tension du courant alternatif requis sensiblement constante et pour transformer de même le voltage de la source à tout voltage requis; Fig. 2 est un schéma, similaire à la fig. 1, représentant une forme .d'exécution dans laquelle les connexions et la disposition des parties les unes par rapport aux autres sont modifiées;
Fig. 3 -est un schéma d'une autre forme d'exécution dans laquelle l'enroulement de sortie fait partie de l'enroulement primaire, ou enroulement exoitateur; Fi-. 4 est un schéma similaire à fig. â, modifié quant à certaines caractéristiques; Fig. 5 est un schéma d'une autre forme d'exécution, .dans laquelle un seul enroule ment joue le rôle des .enroulements excita- teurs, principal et cumulatif, des figures pré cédentes;
Fig. 6 est un schéma représentant une forme d'exécution susceptible de régler et-de livrer l'alimentation en courant de plaque pour un poste radiorécepteur et, de même, si on le désire, l'alimentation en courant de ,chauffage dans le cas où le poste est établi pour recevoir un courant de filaments alter natif; Fig. 7 est un schéma, représentant une forme d'exécution dans laquelle il est fait usage d'une autre disposition de noyau; Fi-. 8 représente schématiquement une -disposition particulière de noyau et plusieurs enroulements de sortie, ou de débit;
Fig. 9 est un schéma similaire -d'un dis positif -du type autotransformateur; Fig. 1.0 -et 11 sont des schémas représen tant le noyau et indiquant l'emplacement de divers enroulements, et Fig. 12 est un schéma représentant une autre forme d'exécution dans laquelle des portions du noyau peuvent être ajustées par rapport à .d'autres parties -de celui-ci.
En -ce qui concerne fig. 1, le noyau de l'appareil de réglage est feuilleté de la ma nière usuelle et, dans le présent cas, est in diqué -comme ayant tous ses feuillets dans -des plans parallèles et il comprend trois branches parallèles 1, 2 et 3, reliées ensemble par une traverse supérieure 4 et une traverse infé rieure 5. L'une des branches extérieures, 1. est la branche principale et est destinée à por ter sensiblement tout le flux principal du régulateur, comme c'est,également le cas pour les portions principales ales traverses 4 et 5.
La branche du milieu 2 et la branche exté rieure 3 sont espacées l'une de l'autre pour recevoir des enroulements individuels et sont espacées -de la branche 1 pour permettre le montage d'un enroulement commun autour des deux branches 2 et 3 et permettre égale ment le montage d'un enroulement autour d2 la. branche 1. Dans. le présent exemple, et pour le cas usuel, la section -des branches 2 et 3 est à peu près la même pour - chacune d'elles et égale à environ la moitié .de celle -le la branche 1.
La branche principale 1 porte un enrou lement à courant alternatif 6 connecté aux lignes .d'alimentation en courant alternatif 7, 7 et à une source de courant alernatif S. Autour de la branche 2 se trouve un eniou- lement à courant alternatif 9, connecté en série avec un autre enroulement 10 existant autour de la branche 3 et connecté aux li gnes -d'alimentation 7, 7.
Le sens des enrou lements 9 et 10 l'un par rapport à l'autre est tel qu'ils agissent cumulativement à l'é gard de l'excitation des branches 2 et 3; en conséquence, la direction de flux magnétique dû aux enroulements 9 et 10 sera additive au flux dû à l'enroulement 6 dans l'une de ces branches et soustractive, ou en opposition, à l'égard de l'enroulement 6 quant à l'autre des -deux branches.
Pour permettre de com prendre plus facilement le fonctionnement, on supposera qu'à un instant la -direction et le parcours du flux dû à, l'enroulement 6 sont indiqués par les flèches en traits continus et que la direction du flux -dû à l'enroulement 10 est également indiquée pair les flèches en traits continus, tandis -que la direction du flux dû à l'enroulement 9 est indiquée par la flèche en pointillé et est, comme on le voit, en opposition au flux principal, comme cela. est indiqué dans la branche 2.
L'enroûlement -de -sortie ou de débit 11 enveloppe les deux branches 2 et 3 et ali., mente le circuit d'utilisation ou de consom mation 12 et tout dispositif utilisateur, re présenté en 13. L'enroulement 11 peut être pourvu de branchements, comme celui indi- quë en 14, dans le but de fournir tout vol tage requis, inférieur comme valeur au plein voltage de l'enroulement 11.
On peut donner aux .divers enroulements la dimension et le nombre -de tours, -et donner au noyau les pro portions, qu'exigent les circonstances parti culières oiz l'on se trouve et il va sans dire que les nombres de tours indiqués sur lés dessins ne le sont que dans un but de simpli cité et de 'larvé. Il va également sans dire que les enroulements; au lieu d'être superpo- s6s, peuvent être placés côte à côte sur les branches 2 et 3, ou que leurs spires ou tours peuvent s'intercaler les- uns entre les autres, suivant la pratique usuelle, dans le cas où les conditions particulières où l'on se trouve le font juger bon.
Le nombre d'ampères-tours des enroulements 9 et 10 sur les branches 2 -et 3 et la section de ces branches présen tent .un rapport tel que, dans des condition normales, le fer de ces noyaux travaille près du coude de la courbe de saturation, ou juste au-dessous -de ce coude, bien que dans certains cas, pour satisfaire à des exigences particulières, ces noyaux puissent travailler sur une partie différente de la courbe de sa turation.
Pour comprendre le fonctionnement. .)il peut supposer -que la. direction du flux à un instant particulier, est celle indiquée par les flèches de la fia. 1, le flux dû à l'enroule ment 10 dans la branche 3 étant additif au flux principal dû à l'enroulement 6 .et le flux dans la branche 2, .dû à l'enroulement 9, étant en opposition au flux principal. En supposant que le voltage d'alimentation nor mal soit de 1\10 volts, on peut considérer le -cas où il tombe à une valeur anormale ment basse de 90, par exemple.
Le flux dans les branches 2 et 3 est alors sur la. portion droite de 1a courbe de perméabilité, ou au- dessous du coude de la courbe, et on petit considérer que le flux ajouté à la bran che 3, -dû à l'enroulement 10, est égal au flux déduit -de la branche 2, dû à l'enroulement. 9, ce qui permet ainsi au flux principal, dû à l'enroulement principal 6, d'avoir un effet résultant sensiblement plein et non modifié.
Si l'on suppose maintenant que le voltage d'alimentation est augmenté de 90 à la. valeur anormalement élevée de 120, cela, naturelle- -ment, tend à augmenter le flux principal to tal, ce qui est -dii à l'excitation augmentée, ou accroissement d'ampères-tours, dans les en roulements 6 et 10;
mais l'augmentation due à l'effet ajouté -de l'enroulement 1.0 n'est pas proportionnelle parce que le flux augment dans la branche 3 fait que celle-ci travaille le long du coude de la courbe de saturation ou :de perméabilité. Par contre, l'excitation due à. l'enroulement 9 donne une opposition augmentée au flux principal et, comme la branche 2 travaille alors sur la portion droite de la courbe de perméabilité, son opposition sur le flux principal est plus puissante que ne l'est l'effet ajouté dû .à l'enroulement 10.
Ainsi, l'effet des enroulements 9 et 10 sur le flux principal empêche toute augmentation inadmissible -du flux résultant et, par -consé quent, toute augmentation du voltage livré par l'enroulement -de .sortie 11 qui soit compa rable aux fortes augmentations :du voltage d'alimentation. En d'autres termes, indépen damment -des variations de voltage .du :cou rant alternatif d'alimentation, le voltage -du courant livré est maintenu sensiblement cons tant, du fait que le i7lux résultant dans le noyau est maintenu sensiblement constant.
Ce résultat est donc diz au fait que les bTan- ches 2 .et 3 travaillent sur des portions différentes de 1a courbe de perméabilité et ont sur le flux principal des effet qui varient selon les changements dans le voltage d'ali mentation.
Dans certains cas, l'enroulement et la branche antagonistes aux flux principal peu vent être une branche extérieure au lieu d'être la branche intermédiaire, comme :cela est représenté dans fig. 2, avec sensiblement les mêmes résultats. De même, l'enroulement primaire ou enroulement d'excitation princi- pal 6, au lieu d'être connecté directement aux lignes d'alimentation, peut être connecté à ces lignes en série avec l'enroulement 9 et en pa rallèle avec l'enroulement agissant cumulati- vement 10.
Dans ce cas, les ampères-tours de 1_'enroulement antagoniste 9 seront faits tels, pour les meilleurs résultats dans le maintien d'une régulation efficace, :qu'ils soient égaux aux ampères-tours @de l'enroulement agis sant cumulativement dans des conditions nor males. Cette disposition -de ;
connexion a l'a vantage que, lors d'une augmentation dans le voltage d'alimentation au-dessus de la nor male, la tendace est -de réduire le courant déwatté dans l'enroulement principal. Cela, naturellement, a pour résultat d'améliorer la régulation parce que ;moins de .courant dé watté signifie moins d'ampères-tours primai res et moins -de flux .que l'enroulement an tagoniste doit vaincre.
Un autre avantage est que cela permet-de faire l'enroulement anta- goniste avec un nombre moindre -de tours. Un autre avantage encore résulte du fait que, en raison de ce que le noyau de l'enroulement antagoniste est moins saturé -que le noyau de l'enroulement primaire, une augmentation dans le voltage d'entrée produira une chut de tension due à la réactance proportionnelle ment plus grande sur l'enroulement antago niste que sur 'l'enroulement principal ou pri maire.
Il en résulte :qu'une augmentation dans le voltage d'entrée produit une augmen tation moindre sur l'enroulement primaire que ce ne serait le cas si la chute :de tension due à la réactance primaire augmentait pro portionnellement à la chute -de tension due à la réactance: de la bobine ou enroulement antagoniste. Ce changement proportionné moindre de voltage d'alimentation pour af fecter l'enroulement primaire exige une quantité moindre, d'une façon correspon dante, de régulation pour donner les résul tats désirés.
Cette modification .est représen tée à la fig. 2 dans 'laquelle l'enroulement antagoniste 9' -est représenté situé sur une branche extérieure,du noyau et où l'enroule ment agissant cumulativement, 10', est Te présenté sur la branche intérieure. De même, l'enroulement primaire principal 6 est repré senté, à 'la fig. 2, comme connecté à la ligne en série avec l'enroulement 9', ce dernier étant indiqué schématiquement comme ayant moins -de tours que 'l'enroulement 10', comme cela a été expliqué ci-dessus.
Dans la disposition représentée à la fig. 3, les parties numérotées d'une façon correspondante sont les mêmes qu'à la fig. 1; mais l'enroulement principal, ou primaire, et l'enroulement @de sortie sont réunis en un enroulement commun 6'. Cette disposition peut être appelée un type autotransformateur où l'enroulement primaire, ou une partie de celui-ci, sert également d'enroulement secon- tlaire, ou de sortie.
On peut obtenir tout vol tage désiré pour les lignes -de circuit de con sommation ou d'utilisation 13' par des bran chements .sur l'enroulement 6', comme cela a été indiqué à la fig. 3, suivant le voltage de sortie désiré. La résistance P est intercalée en série avec l'enroulement 6' connecté lui- même aux lignes -d'alimentation, afin d'empê cher un courant excessif dans des conditions de voltage d'alimentation anormalement élevé.
Dans la disposition -représentée à la fig. 3, le mode de fonctionnement est simi laire à celui déjà -décrit à propos -de fig. 1.
La disposition représentée à- la fig. 4 correspond, d'une façon générale, à celle de fig. 3, sauf .que l'enroulement principal 6' est connecté aux lignes d'alimentation en sé rie avec l'enroulement antagoniste 9' (repré senté sur la branche de gauche) et avec la résistance R.
Ici, le nombre d'ampères-tours de l'.enroulement 9' doit être moindre que ce lui des ampères-tours -de l'enroulement 10', cette disposition correspondant, d'une façon générale, à, celle de fig. 3, sauf qu'elle est modifiée, quant à la connexion de l'enroule ment principal 6', pour correspondre, d'une façon générale, à la disposition -de connexion en série décrite à propos de fig. 2, les lignes de sortie 13' de fi-. 4 étant connectées à l'enroulement principal 6' pour assurer tous voltages de sortie désirés.
Dans la disposition représentée à la fig. 5. l'enroulement d'excitation principal ou pri maire, 6a est enroulé autour d'une branche la faisant partie :d'un noyau dont le circuit magnétique est complété par une autre bran che lu et des portions, supérieure et infé rieure, réunissant ces deux branches. A la branche la est adjacente une autre branche 2a ayant un enroulement 9a -connecté en série avec l'enroulement 6a aux lignes d'alimenta tion -en courant alternatif 7.
Le circuit ma gnétique de la branche 2a est continué par une portion -de jonction inférieure et une au tre branche 2u .qui est elle-même prolongée par une portion supérieure vers l'extrémité supérieure -de la branche 2a, un entrefer 2c étant cependant laissé dans le circuit magné tique du noyau sur lequel l'enroulement 9a est enroulé.
Les branches la et 2a, portant leurs enroulements respectifs, sont suffisam ment -espacées pour permettre l'application de ces enroulements sur elles. L'enroulement âe sortie alimentant les fils de circuit de consommation 13' enveloppe les deux bran ches la et 2a et est, par conséquent, soumis au flux résultant passant dans ces branches.
Le sens ,des tours ,des. enroulements 6a et 9a autour de leurs noyaux est tel qu'il fait que le flux créé par l'enroulement 9a est dans la -direction opposée à celle du flux créé par l'enroulement 6a en ce qui concerne le passage du flux à travers l'enroulement de sortie 11', comme c'est indiqué par les flèche en traits continus et en pointillé sur le des sin.
La section de la branche la et les am pères-tours de l'enroulement d'excitation principal, ou primaire, 6a sont proportionnés, pour assurer un voltage de sortie sensible ment constant, de telle façon que, -dans des conditions normales -de voltage d'alimenta tion, la branche -ou noyau la travaille près du coude de la courbe de saturation ou de perméabilité, ou au-dessous -de ce coude.
Dans le fonctionnement sous une alimentation à voltage anormalement élevé, l'excitation du noyau la est portée le long du coude de la courbe, de sorte que le flux magnétique n'est pas augmenté en proportion de l'augmen tation du voltage d'alimentation, tandis que l'influence antagoniste de l'enroulement 9a sous un voltage anormalement élevé à son plein effet en tendant à. abaisser le flux to tal dans l'enroulement de sortie 11'.
Dans ces conditions .de voltage anormalement bas, l'ai- mantation,de la branche la est au-dessous du coude de la courbe de perméabilité et sur la partie droite de celle-ci et, par -conséquent, l'effet d'excitation quelque peu diminué de l'enroulement principal ou primaire 6a peut avoir son plein effet et le voltage d'alimenta tion diminué est cause d'un effet antagoniste diminué .dans l'enroulement 9a. avec ce résul tat -que le flux total dans l'enroulement de sortie 11' reste sensiblement constant sous des variations dans le voltage d'alimentation.
Dans la -disposition représentée à la fig. 6, les parties numérotées d'une façon correspon dante sont les mêmes qu'à la fig. 1; mais. ici, l'enroulement -de sortie 11 est représenté comme fournissant .son courant alternatif Ù un redresseur d'ondes complet 15 d'où part l'un des fils d'alimentation en courant con tinu 16, l'autre fil .d'alimentation en courant continu, 17, étant connecté au milieu -de l'enroulement 11,
cette .disposition étant pro pre à -maintenir le voltage alternatif fourni au redresseur sensiblement constant sans égard aux variations dans le voltage d'ali mentation en .courant alternatif et étant éga lement propre à régler à un voltage constant l'alimentation en courant -de plaque d'un poste radiorécepteur.
Pour des postes récep teurs à courant alternatif, les voltage à cou rant alternatif requis peuvent être obtenus de branchements pris sur l'enroulement 11 ou par l'usage d'enroulements secondaires sup plémentaires correspondant à l'enroulement. 11. Un de ces enroulements de sortie sup- plémetaires est indiqué en 18; le circuit 19, qui en part, étant .destiné à alimenter les fi laments de tubes, ou lampes<B>à</B> courant al ternatif.
A la fig. 7, le noyau feuilleté possède quatre branches 21, 21a, 21b, et 21e qui seront réunies à leurs extrémités supérieures et in- férieures par des traverses 22, 22a. Ordinai rement, les sections des différentes parties du noyau seront les mêmes, bien que, dans certains cas, pour des buts particuliers, on puisse modifier les sections des .différentes parties les unes par rapport aux autres.
L'enroulement principal, ou primaire, 23 enveloppe les deux branches intérieures à leurs portions supérieures. Un autre enroule ment 24 enveloppe la portion inférieure de la branche 21a et agit cumulativement par rap port à l'enroulement 23 en ce qui concerne le flux tendant à s'établir .dans la branche 21a.
Un autre enroulement 25 est situé sur la portion inférieure de la branche 21b et est enroulé .et connecté de manière :à agir en an tagonisme à l'enroulement 23 en ce qui con cerne le flux magnétique tendant à s'établir dans la branche 21b. Un enroulement secon daire, ou enroulement .de sortie 26, enveloppe les portions inférieures des branches 21a et 21b ainsi que les enroulements 24 et 25 et alimente un dispositif utilisateur 13 qui peut être d'une disposition quelconque.
La source d'énergie à courant alternatif 8 fournit du courant aux enroulements dé crits, les enroulements 24 et 25 étant connec tés en série l'un avec l'autre aux lignes d'a limentation et l'enroulement primaire 23 étant connecté en parallèle avec l'enroulement 24 et en .série avec l'enroulement 25, ou plus exactement avec une portion -de celui-ci, aux lignes d'alimentation. On peut faire varier le point particulier de l'enroulement 25 au quel l'une -des extrémités de l'enroulement 23 est connectée, afin d'obtenir les résultats désirés.
Fig. 8 représente une autre disposition dans laquelle -des portions des deux branches internes montrées sur la fig. 7 .sont fondues en une seule branche. Il résulte de cette dis position fourchue une réduction considérable dans la dimension et le prix -de revient de l'enroulement primaire en raison de ce que cela permet de lui donner un .diamètre beau coup plus petit que dans la disposition @de, fig. 7.
Cette -disposition fourchue est égale ment très désirable en ce sens .qu'elle permet une grande gamme de souplesse dans l'em placement des enroulements secondaires,, d'une manière économique et en changeant les proportions relatives,des parties du noyau selon les exigences particulières.
A la fi-. 8, les deux branches intérieures 29, 29a correspondent aux portions .des branches 21a et 21b de fig. 8; mais ces por tions sont fondues -en une branche commune 29b qui, à son tour, est réunie à. l'une des traverses extrêmes -du noyau.
L'enroulement primaire 23a est enroulé autour de la portion de branche 29b et, évi, déminent, peut être de diamètre beaucoup plus petit que l'enroulement primaire 23, ce qui fait ainsi une économie considérable dans la dimension et le @coût de cet enroule ment. L'enroulement cumulatif 24 et l'enrou lement antagoniste 25 sont similaires aux mêmes enroulements de fig. 7 et sont en roulés sur les portions de branche 29 et 29a, respectivement. Les connexions -de ces enrou lements sont représentés les mêmes qu'à la.
fig. 7 et, de même, l'enroulement secondaire 26 est représenté comme superposé aux enrou lements cumulatif et antagoniste et comme alimentant le .dispositif utilisateur 13. Mais cette forme de construction permet également l'application commode -d'un autre enroule ment secondaire 26a sur l'enroulement pri maire 23a, pour alimenter tout dispositif d'u tilisation désiré 13a.
Cette forme ,de construc tion permet évidemment -de donner à l'enrou lement secondaire supplémentaire 26a un dia mètre plus petit que celui .de l'enroulement secondaire 26, avec l'avantage d'une dimen sion et -d'un prix de revient réduits.
Toute fois, on n'obtiendra pas le même .degré de régulation -du voltage de sortie avec la bobine 26a qu'avec la bobine 26 en raison du fait qu'elle n'enveloppe pas les. enroulementscumu- latif et antagoniste, ou que ses tours ne sont pas intercalés entre ceux,de ces derniers; mais, dans bien des cas, le même degré -de régula tion n'est pas aussi important pour certains usages que pour .d'autres.
Dans un cas de ce genre, l'enroulement 26 peut être employé pour fournir le voltage de sortie si une étroite régulation est nécessaire et l'on peut faire usage en même temps de l'enroulement 26a pour livrer un voltage de sortie dans le cas où le degré de régulation n'est pas aussi im- portant. Par exemple, on peut utiliser l'enrou lement 26 pour fournir,de l'énergie aux fila ,ments des tubes, ou lampes, -de postes radio récepteur, où un voltage constant est impor tant, et utiliser l'enroulement 26a pour four nir de l'énergie aux circuits de plaque,
où un voltage constant est moina important. Il va, bien entendu, sans dire -que le nombre de tours dans les différents enroulements secon- daires'sera tel qu'ils fournissent le voltage requis et qu'on peut faire usage d'autant d'enroulements secondaires distincts que cela est nécessaire pour fournir les voltages re quis.
Dans la disposition représentée à la fig. 9, la forme du noyau est la .même qu'à la fig. 8 et les enroulements sont les mêmes, avec les mêmes connexions, sauf que fig. 9 représente un type autotransformateur dans lequel l'enroulement primaire 23b est égale- ment utilisé comme un enroulement secon daire pour alimenter le dispositif d'utilisa tion 13b. Ici, l'enroulement primaire 23b est pourvu de tours supplémentaires au delà du point de branchement auquel la source de courant alternatif est connectée, dans le but d'obtenir le voltage requis pour le dispositif d'utilisation 13b.
Bien entendu, dans cer tains cas, les connexions de cet enroulement primaire au dispositif d'utilisation peuvent se trouver en dedans -de la connexion de eut enroulement à la source de courant alternatif: cela dépend -du voltage requis. Le voltage li vré aru dispositif d'utilisation 13b ne sera pas, habituellement, aussi bien réglé que celui fourni au dispositif d'utilisation 13 par l'en roulement secondaire 26, -en raison de l'eiii- placement plus favorable de ce dernier.
Fig. 10 et 11 représentent la façon dont on peut changer les proportions relatives des noyaux et, -aussi, la façon dont les enroule ments de sortie peuvent être diversement si tués, selon que cela est déterminé par les exigences particulières.
Fig. 10 représente un cas où les branche 29e et 29d, portant les enroulements cumula tif et antagoniste, sont de longueur considé rable et où la branche 29e, portant l'enroule ment primaire 23e est relativement courte. Ici, deux enroulements secondaires 26b et <B>26e</B> sont représentés, l'un enveloppant l'autre et destinés à alimenter avec une étroite régu- lation des -dispositifs d'utilisation distincts, le voltage livré étant selon le nombre de tours .dans les enroulements secondaires.
L'enroule ment secondaire 26d est représenté envelop pant la branche 29e et une portion du noyau au delà de cette branche, cet enroulement se condaire ayant un nombre -de tours tel qu'il donne le voltage requis; mais sa régulation ne serait pas aussi étroite que celle obtenue des enroulements secondaires 26b et 26c.
A la fig. 11, les branches 29f et<B>299</B> sont représentées relativement courtes et la. bra.n- che 2911 relativement longue, ce qui donne amplement -de la place pour loger un enroule ment primaire 23d avec un nombre considé rable -de tours et des enroulements secondai- res 26e et 26i ayant une régulation moins précise que celle de l'enroulement secondaire <B>269</B> qui enveloppe les autres enroulements secondaires et s'étend également sur toute la longaeur du noyau pour envelopper les
en- roulements cumulatif et antagoniste. Un autre enroulement secondaire 26h enveloppe les enroulements -cumulatif .et antagoniste et ne s'étend pas au -delà de leurs longueurs, mais se trouve en -dedans de l'enroulement se condaire extérieur <B>269.</B> L'enroulement secon claire<B>2611</B> donnera une régulation plus précise du voltage, comparée à celle obtenue avec les autres enroulements secondaires de cette fi gure.
Ainsi, il est évident que la disposition et la relation des parties les unes par rapport aux autres peuvent être faites facilement telles qu'elles satisfassent aux exigences par ticulières, avec économie dans la. dimension et le coût de matière.
Dans certains cas, où il est incommode de changer le nombre de tours,des enroulements, ou de prévoir des branchements sur les divers enroulements pour satisfaire à des conditions particulières, on peut construire l'appareil de façon à permettre un ajustement commode pour différentes conditions, ou changements dans les, conditions, à mesure qu'ils peuvent se présenter.
Fig. 12 représente une telle réalisation de l'invention. dans laquelle le noyau, ou une portion -de celui-ci, ,est ajustable pour changer la gamme de réglage ou pour d'autres buts. Dans cette disposition, le noyau est pourvu des branches extérieures. 30a et 30b .et d'une traverse inférieure 31.
La traverse supérieure 31a peut glisser entre les branches ext6rieu- res et entraîne avec elle la branche 29k qui .descend, et est -capable de glisser, entre les branches 29i .et 29j. Une traverse non ma gnétique 32 est assujettie aux .extrémités su périeures des branches 30a et 30b et une vis réglable 33 se visse dans la traverse 32 et est reliée par un joint à émerillon avec la tra verse magnétique 31a du noyau, afin d'aJus- ter la traverse 31a et la branche 29k à la position désirée.
L'enroulement cumulatif 24 et l'enrou lement antagoniste 25 sont respectivement. si tués sur les branches 29i -et 29j et l'enroule ment primaire 23e enveloppe la branche 291. L'enroulement secondaire 26 enveloppe les branches 29i et 29j et un autre enroulement secondaire 26i enveloppe l'enroulement pri maire situé sur la. branche 29b et alimente un .dispositif :d'utilisation 13e.
La branche 29i va, en s'effilant à son extrémité supé rieure pour lui faire avoir une réluctance augmentée en comparaison de la branche 29j -et pour affecter .dans une mesure correspon dante sa saturation sous différentes condi tions.
Il est évident qu'en faisant varier la po sition de la -branche<B>291-</B> par rapport aux branches 29i et 29j, on fera varier la densité de flux dans ces dernières branches et on af fectera 'd'une façon correspondante le fonc tionnement.
Un des résultats importants est de changer la gamme de régulation. Par exemple, avec une des positions d'ajustement, on peut maintenir le voltage de sortie à une valeur sensiblement -constante, avec une va riation de 90 à 140 volts dans, la ligne d'ali mentation, tandis qu'avec un autre ajuste ment, on maintiendra un voltage sensiblement constant sur une gamme de variation de 100 à 150 volts dans la ligne d'alimentation. On peut utiliser d'autres, moyens pour faire va- .
rier et ajuster les relations du noyau en vue d'assurer l'obtention ,de résultats partieu- liers.
Un des avantages importants de l'inven tion résulte du fait .que la phase .du courant secondaire, dans les formes de construction usuelles, correspond à la phase de l'enroule ment antagoniste et, par conséquent, lors qu'un court-circuit se produit dans le ou les circuits secondaires, l'action est telle qu'elle l end à protéger l'appareil -et les dispositifs d'utilisation contre un dommage sérieux. De même, quand on fournit en premier lieu de l'énergie à certains types de lampes, ou à cer tains tubes pour usage radioélectrique, ou à.
des parties de -ces lampes ou tubes, -dans des premiers usages -de ceux-ci, il passe un cou- rani initial anormalement élevé qui est in désirable et tend .à détériorer ces lampes ou tubes, ou à en abréger la durée. Avec la pré sente invention, l'effet réactif du secondaire, en aidant la bobine antagoniste, tend à s'op poser à une augmentation dans le courant se condaire et, -en le maintenant -dans ,d-es limites de sécurité, protège d'une détérioration les lampes, tubes ou .dispositifs similaires.
Dans le cas où la charge sur le ou les en roulements secondaires change notablement en usage normal et où l'on désire maintenir un voltage sensiblement constant avec un changement -de charge,du secondaire, on doit donner alors .à la bobine antagoniste un ef fet relativement gland en égard à l'effet de l'enroulement secondaire, ou -des enroulements secondaires. Dans ces conditions, le change ment dans la charge sur le ou les circuits se condaires a relativement peu .d'effet sur la ré- g-ulation et le voltage de sortie n'est pas no- ia,blement affecté.
On peut, par exemple, prévoir -des bran chements sur les enroulements secondaires pour faire fournir par le même enroulement différents voltages; mais, dans le cas où le courant de ,consommatio-n -est très notablement différent pour les buts requis, il sera dési rable de prévoir des enroulements secondaires distincts -et dg les situer sur le noyau confor mément au degré de régulation qui peut être nécessaire.
Method and apparatus for regulating an alternating electric current. The present invention relates to a method and apparatus for controlling an alternating current derived from an alternating current source.
This method consists in creating a magnetic flux by an alternating current derived from this source, in creating a magnetic field, acting cumulatively with said flux, as well as a magnetic field antagonistic to the same flux by at least a second current derived from this same source, and subjecting the output winding to the resulting magnetic flux.
According to this method, it will be possible, for example, to maintain the voltage of the shunt current without regard to variations in the supply; or else, if desired, this voltage can be caused to increase or decrease in any predetermined measure according to whether the supply voltage decreases or increases, or vice versa, which makes it possible to obtain all the desired results. .
The device. for the practice of this method comprises a core having parts distinct from each other, an alternating current excitation winding embracing one of these parts, an alternating current excitation winding embracing a another of said parts and acting in antagonism to the first winding, and an output circuit subjected to the antagonistic, combined magnetic effects of said windings.
Such an apparatus is of a simple nature and inexpensive to build, and can be fed into the AC circuit as a unit to provide automatic adjustment of the voltage delivered. It can be in tercalé in a circuit at. alternating current, between the source and the user device (s), and to maintain the required voltage sensibly constant and it avoids the use of auxiliary means of adjustment.
Not only can it be employed where the voltage required is the same, in general, as the supply voltage, but it is particularly well suited for cases where the required branch voltage is notably different from that of the power lines. power supply, as is the case, for example, when it comes to providing a voltage of current, alternating, substantially constant, required at the power unit of a radio receiver station where the voltage is reduced to a value less than that of the supply voltage, which can usually be around <B> 110 </B> volts.
The object of the invention not only makes it possible to keep the derivative alternating current voltage substantially constant, but can also serve as a transformer and avoid the use of an additional transformer in the event that the required voltage must. to be transformed starting from that of the food available. It thus combines -in a single unit the roles of a transformer and a voltage regulator, with resulting simplicity and low cost of the device as well as obtaining a high efficiency in the operation.
The accompanying drawing gives, by way of example, different embodiments of devices according to the invention.
Fig. 1 is a diagram showing one embodiment for keeping the voltage of the required alternating current substantially constant and likewise for transforming the voltage of the source to any required voltage; Fig. 2 is a diagram, similar to FIG. 1, showing an embodiment in which the connections and arrangement of the parts relative to each other are changed;
Fig. 3 -is a diagram of another embodiment in which the output winding is part of the primary winding, or exoitateur winding; Fi-. 4 is a diagram similar to FIG. â, modified in certain characteristics; Fig. 5 is a diagram of another embodiment, in which a single winding acts as the main and cumulative excitation windings of the preceding figures;
Fig. 6 is a diagram showing an embodiment capable of adjusting and-delivering the plate current supply for a radio receiver station and, likewise, if desired, the current supply of the heater in the event that the station is established to receive a current of alter native filaments; Fig. 7 is a diagram showing one embodiment in which use is made of another core arrangement; Fi-. 8 schematically shows a particular core arrangement and several output or flow windings;
Fig. 9 is a similar diagram - of a positive dis - of the autotransformer type; Fig. 1.0 -and 11 are diagrams showing the core and showing the location of various windings, and Fig. 12 is a diagram showing another embodiment in which portions of the core can be adjusted relative to other parts thereof.
With regard to fig. 1, the core of the adjusting device is laminated in the usual way and, in the present case, is indicated -as having all its leaflets in parallel planes and it comprises three parallel branches 1, 2 and 3, connected together by an upper cross member 4 and a lower cross member 5. One of the outer branches, 1. is the main branch and is intended to carry substantially all of the main flow of the regulator, as is also the case for the main sections have sleepers 4 and 5.
The middle branch 2 and the outer branch 3 are spaced apart from each other to receive individual windings and are spaced apart from the branch 1 to allow the mounting of a common winding around the two branches 2 and 3 and also allow the mounting of a winding around d2 la. branch 1. In. the present example, and for the usual case, the section of branches 2 and 3 is roughly the same for each of them and equal to about half that of branch 1.
The main branch 1 carries an alternating current winding 6 connected to the alternating current supply lines 7, 7 and to an alternating current source S. Around the branch 2 is an alternating current winding 9, connected in series with another winding 10 existing around branch 3 and connected to the supply lines 7, 7.
The direction of the windings 9 and 10 with respect to one another is such that they act cumulatively with regard to the excitation of branches 2 and 3; consequently, the direction of magnetic flux due to windings 9 and 10 will be additive to the flux due to winding 6 in one of these branches and subtractive, or in opposition, with respect to winding 6 with respect to the other of the two branches.
To make it easier to understand the operation, it will be assumed that at an instant the -direction and the path of the flow due to, the winding 6 are indicated by the arrows in solid lines and that the direction of the flow -due to the Winding 10 is also indicated by the arrows in solid lines, while the direction of flow due to winding 9 is indicated by the dotted arrow and is, as seen, in opposition to the main flow, like this. is indicated in branch 2.
The winding -of -output or flow 11 envelops the two branches 2 and 3 and ali., Lies the use or consumption circuit 12 and any user device, shown in 13. The winding 11 can be provided of connections, like that indicated in 14, in order to provide any required vol tage, less than the value at the full voltage of winding 11.
The various windings can be given the size and number of turns, -and give the core the proportions required by the particular circumstances in which we find ourselves and it goes without saying that the numbers of turns indicated on the drawings are only for the sake of simplicity and larvae. It also goes without saying that the windings; instead of being superposed, can be placed side by side on branches 2 and 3, or that their turns or turns can be inserted between each other, according to the usual practice, in the case where the conditions particular where we find ourselves make it judged good.
The number of ampere-turns of windings 9 and 10 on branches 2 -and 3 and the cross-section of these branches present a ratio such that, under normal conditions, the iron of these cores works near the bend of the curve. saturation point, or just below that bend, although in some cases to meet special requirements these nuclei may work on a different part of its turation curve.
To understand how it works. .) he can assume -that the. direction of flow at a particular time, is that indicated by the arrows of the fia. 1, the flow due to winding 10 in branch 3 being additive to the main flow due to winding 6 and the flow in branch 2, due to winding 9, being in opposition to the main flow. Assuming that the normal supply voltage is 1 \ 10 volts, we can consider the case where it drops to an abnormally low value of 90, for example.
The flow in branches 2 and 3 is then on the. straight portion of the permeability curve, or below the bend of the curve, and we can consider that the flux added to branch 3, -due to winding 10, is equal to the flux deduced -from branch 2 , due to winding. 9, thus allowing the main flow, due to the main winding 6, to have a resultant effect that is substantially full and unmodified.
Assuming now that the supply voltage is increased from 90 to the. abnormally high value of 120, this, naturally, tends to increase the total main flux, which is -dii with the increased excitation, or increase in ampere-turns, in bearings 6 and 10;
but the increase due to the added effect of winding 1.0 is not proportional because the increased flux in branch 3 causes the latter to work along the bend of the saturation or permeability curve. On the other hand, the excitement due to. winding 9 gives increased opposition to the main flow and, as branch 2 then works on the straight portion of the permeability curve, its opposition to the main flow is more powerful than the added effect due to .à. winding 10.
Thus, the effect of windings 9 and 10 on the main flux prevents any inadmissible increase in the resulting flux and, consequently, any increase in the voltage delivered by the output winding 11 which is comparable to the large increases. : supply voltage. In other words, regardless of variations in the voltage of the alternating current of the supply, the voltage of the delivered current is kept substantially constant, since the resulting flux in the core is kept substantially constant.
This result is therefore due to the fact that Bands 2 and 3 work on different portions of the permeability curve and have effects on the main flux which vary according to the changes in the supply voltage.
In some cases, the winding and the branch antagonistic to the main flow can be an outer branch instead of being the intermediate branch, as: this is shown in fig. 2, with substantially the same results. Likewise, the primary winding or main excitation winding 6, instead of being connected directly to the supply lines, can be connected to these lines in series with the winding 9 and in parallel with the. winding acting cumulatively 10.
In this case, the ampere-turns of the counter winding 9 will be made such, for the best results in maintaining efficient regulation, that they are equal to the ampere-turns of the winding acting cumulatively in normal conditions. This provision -of;
This connection has the advantage that, when increasing the supply voltage above the normal, the tendency is to reduce the dewatted current in the main winding. This, of course, results in improved regulation because less watted current means less primary ampere-turns and less flux that the opposing winding must overcome.
Another advantage is that this allows the antagonistic winding to be done with a lower number of turns. Yet another advantage results from the fact that, because the core of the opposing winding is less saturated than the core of the primary winding, an increase in the input voltage will produce a voltage drop due to the voltage drop. reactance proportionally greater on the opposing winding than on the main or primary winding.
As a result: an increase in the input voltage produces a less increase on the primary winding than would be the case if the voltage drop due to the primary reactance increased proportionately to the voltage drop due to reactance: of the coil or antagonistic winding. This less proportionate change in supply voltage to affect the primary winding requires a correspondingly less amount of regulation to give the desired results.
This modification is shown in fig. 2 in which the opposing winding 9 'is shown located on an outer branch of the core and where the cumulatively acting winding 10' is shown on the inner branch. Likewise, the main primary winding 6 is shown in FIG. 2, as connected to the line in series with coil 9 ', the latter being shown schematically as having fewer turns than' coil 10 ', as explained above.
In the arrangement shown in FIG. 3, the correspondingly numbered parts are the same as in fig. 1; but the main, or primary, winding and the output winding are united in a common winding 6 '. This arrangement may be referred to as an autotransformer type where the primary winding, or a part of it, also serves as the secondary winding, or output.
Any desired vol tage for the consumption or use circuit lines 13 'can be obtained by connections on the winding 6', as indicated in FIG. 3, depending on the desired output voltage. Resistor P is interposed in series with winding 6 'itself connected to the supply lines, in order to prevent excessive current under abnormally high supply voltage conditions.
In the arrangement -represented in FIG. 3, the operating mode is similar to that already described in connection with fig. 1.
The arrangement shown in FIG. 4 corresponds, in general, to that of FIG. 3, except that the main winding 6 'is connected to the supply lines in series with the antagonistic winding 9' (shown on the left branch) and with the resistor R.
Here, the number of ampere-turns of winding 9 'must be less than that of the ampere-turns of winding 10', this arrangement corresponding, in general, to that of FIG. 3, except that it is modified, as to the connection of the main winding 6 ', to correspond, in general, to the arrangement -of connection in series described in connection with FIG. 2, the output lines 13 'of fi-. 4 being connected to the main winding 6 'to ensure any desired output voltages.
In the arrangement shown in FIG. 5. the main or primary excitation winding, 6a is wound around a branch forming part of it: a core whose magnetic circuit is completed by another branch read and portions, upper and lower, bringing together these two branches. Adjacent to branch 1a is another branch 2a having a winding 9a -connected in series with winding 6a to the AC power supply lines 7.
The magnetic circuit of branch 2a is continued by a lower junction portion and another branch 2u which is itself extended by an upper portion towards the upper end of branch 2a, an air gap 2c being however left in the magnetic circuit of the core on which the winding 9a is wound.
The branches 1a and 2a, carrying their respective windings, are sufficiently -spaced to allow the application of these windings on them. The output winding feeding the consumer circuit wires 13 'envelops the two branches 1a and 2a and is therefore subjected to the resulting flow passing through these branches.
The meaning, the turns, the. windings 6a and 9a around their cores is such that the flow created by winding 9a is in the opposite direction to that of the flow created by winding 6a with respect to the flow of flow through the 'output winding 11', as indicated by the arrows in solid lines and dotted lines on the sines.
The section of branch 1a and the am p-turns of the main, or primary, excitation winding 6a are proportioned to ensure a substantially constant output voltage, such that, under normal conditions -de supply voltage, the branch or core works near or below the bend of the saturation or permeability curve.
In operation under an abnormally high voltage supply, the excitation of the core 1a is carried along the bend of the curve, so that the magnetic flux is not increased in proportion to the increase in the supply voltage. , while the antagonistic influence of winding 9a under abnormally high voltage to its full effect in tending to. lower the total flow in the output winding 11 '.
Under these abnormally low voltage conditions, the magnetization of branch 1a is below the bend of the permeability curve and on the right side of it and, therefore, the effect of Somewhat diminished excitation of the main or primary winding 6a may have its full effect and the decreased supply voltage causes a diminished antagonistic effect in winding 9a. with this result that the total flux in the output winding 11 'remains substantially constant under variations in the supply voltage.
In the -disposition shown in FIG. 6, the correspondingly numbered parts are the same as in fig. 1; But. here, the output winding 11 is shown as supplying its alternating current to a complete wave rectifier 15 from which one of the direct current supply wires 16, the other wire, starts. DC power supply, 17, being connected to the middle of the winding 11,
this. arrangement being suitable for keeping the alternating voltage supplied to the rectifier substantially constant without regard to variations in the voltage of the alternating current supply and also being capable of adjusting the current supply to a constant voltage. plate of a radio receiver.
For alternating current receiving stations, the required alternating current voltages can be obtained from connections taken on winding 11 or by using additional secondary windings corresponding to the winding. 11. One of these additional output windings is indicated at 18; the circuit 19, which starts there, being .destined to supply the filaments of tubes, or lamps <B> with </B> alternating current.
In fig. 7, the laminated core has four branches 21, 21a, 21b, and 21e which will be joined at their upper and lower ends by crossbars 22, 22a. Usually, the sections of the different parts of the kernel will be the same, although in some cases, for particular purposes, the sections of the different parts may be modified relative to each other.
The main, or primary, winding 23 envelops the two inner branches at their upper portions. Another winding 24 envelops the lower portion of the branch 21a and acts cumulatively with respect to the winding 23 with regard to the flow tending to settle in the branch 21a.
Another winding 25 is located on the lower portion of the branch 21b and is wound .and connected so: to act in antagonism to the winding 23 with regard to the magnetic flux tending to be established in the branch 21b . A secondary winding, or output winding 26, envelops the lower portions of the legs 21a and 21b as well as the windings 24 and 25 and supplies a user device 13 which may be of any arrangement.
The alternating current power source 8 supplies current to the described windings, the windings 24 and 25 being connected in series with each other to the supply lines and the primary winding 23 being connected in parallel. with winding 24 and in series with winding 25, or more exactly with a portion thereof, to the supply lines. The particular point of coil 25 to which one end of coil 23 is connected can be varied in order to achieve the desired results.
Fig. 8 shows another arrangement in which portions of the two internal branches shown in FIG. 7 .are melted into a single branch. The result of this forked position is a considerable reduction in the size and cost of the primary winding due to what this allows to give it a much smaller .diameter than in the arrangement @de, fig. 7.
This forked arrangement is also very desirable in that it allows a wide range of flexibility in the placement of the secondary windings, in an economical manner and by changing the relative proportions, of the parts of the core according to the requirements. specific requirements.
At the fi-. 8, the two inner branches 29, 29a correspond to the portions .des branches 21a and 21b of FIG. 8; but these portions are fused into a common branch 29b which, in turn, is joined to. one of the extreme ties -of the core.
The primary winding 23a is wound around the branch portion 29b and, however, demining, may be of a much smaller diameter than the primary winding 23, thereby making a considerable saving in the size and cost of this. winding up. The cumulative winding 24 and the counter winding 25 are similar to the same windings of FIG. 7 and are rolled on the branch portions 29 and 29a, respectively. The connections of these windings are shown the same as in.
fig. 7 and, likewise, the secondary winding 26 is shown as superimposed on the cumulative and antagonistic windings and as feeding the user device 13. But this form of construction also allows the convenient application of another secondary winding 26a. on the primary winding 23a, to supply any desired user device 13a.
This form of construction obviously makes it possible to give the additional secondary winding 26a a smaller diameter than that of the secondary winding 26, with the advantage of a dimension and a price of returns reduced.
However, the same degree of regulation of the output voltage will not be obtained with coil 26a as with coil 26 due to the fact that it does not wrap them. cumulative and antagonistic windings, or that its turns are not interposed between those, of the latter; but in many cases the same degree of control is not as important for some uses as for others.
In such a case, winding 26 can be employed to provide the output voltage if close regulation is required and at the same time use can be made of winding 26a to provide an output voltage in the case. where the degree of regulation is not so important. For example, one can use the winding 26 to supply energy to the fila, ments of tubes, or lamps, of radio receiving stations, where a constant voltage is important, and use the winding 26a for furnace. supplying energy to the plate circuits,
where a constant voltage is less important. It goes, of course, without saying that the number of turns in the different secondary windings will be such that they provide the required voltage and that as many separate secondary windings can be used as necessary. to provide the required voltages.
In the arrangement shown in FIG. 9, the shape of the core is the same as in FIG. 8 and the windings are the same, with the same connections, except that fig. 9 shows an autotransformer type in which the primary winding 23b is also used as a secondary winding to power the user device 13b. Here, the primary winding 23b is provided with additional turns beyond the branch point to which the AC source is connected, in order to obtain the voltage required for the user device 13b.
Of course, in some cases the connections of this primary winding to the user device may be within the connection of the winding to the alternating current source: it depends on the voltage required. The voltage supplied to the user device 13b will not usually be as well regulated as that supplied to the user device 13 by the secondary bearing 26, due to the more favorable placement of the latter. .
Fig. 10 and 11 show how the relative proportions of the cores can be changed and, also, how the output coils can be variously if killed, as determined by the particular requirements.
Fig. 10 shows a case where the branches 29e and 29d, carrying the cumulative and antagonist windings, are of considerable length and where the branch 29e, carrying the primary winding 23e is relatively short. Here, two secondary windings 26b and <B> 26e </B> are shown, one enveloping the other and intended to supply with close regulation separate operating devices, the voltage delivered being according to the number turns. in the secondary windings.
The secondary winding 26d is shown enveloping the branch 29e and a portion of the core beyond this branch, this winding being conducted having a number of turns such as to give the required voltage; but its regulation would not be as narrow as that obtained from the secondary windings 26b and 26c.
In fig. 11, branches 29f and <B> 299 </B> are shown relatively short and the. relatively long bra.n-le 2911, which gives ample room to house a primary winding 23d with a considerable number of turns and secondary windings 26e and 26i having less precise regulation than that of the 'secondary winding <B> 269 </B> which envelops the other secondary windings and also extends over the entire length of the core to wrap the
cumulative and antagonistic bearings. Another secondary winding 26h envelops the accumulative and opposing windings and does not extend beyond their lengths, but is located inside the outer <B> 269. </B> L 'winding. clear secon winding <B> 2611 </B> will give a more precise regulation of the voltage, compared to that obtained with the other secondary windings of this fi gure.
Thus, it is obvious that the arrangement and the relation of the parts to each other can be made easily such as to satisfy the particular requirements, with economy in the. dimension and material cost.
In some cases where it is inconvenient to change the number of turns, windings, or to provide branching on the various windings to meet particular conditions, the apparatus can be constructed to allow convenient adjustment for different conditions. , or changes in, conditions, as they may occur.
Fig. 12 shows such an embodiment of the invention. wherein the core, or a portion thereof, is adjustable to change the range of adjustment or for other purposes. In this arrangement, the core is provided with the outer branches. 30a and 30b. And a lower cross member 31.
The upper cross member 31a can slide between the outer branches and carries with it the branch 29k which descends, and is able to slide, between the branches 29i. And 29j. A non-magnetic cross member 32 is secured to the upper ends of the branches 30a and 30b and an adjustable screw 33 is screwed into the cross member 32 and is connected by a swivel joint with the magnetic cross member 31a of the core, in order to adjust - Terminate cross member 31a and branch 29k to the desired position.
The cumulative winding 24 and the counter winding 25 are respectively. if killed on branches 29i -and 29j and the primary winding 23rd envelops the branch 291. The secondary winding 26 envelops the branches 29i and 29j and another secondary winding 26i envelops the primary winding located on the. branch 29b and supplies a .device: of use 13e.
The branch 29i goes, tapering at its upper end to make it have an increased reluctance in comparison with the branch 29j - and to affect its saturation to a corresponding extent under different conditions.
It is obvious that by varying the position of the -branch <B> 291- </B> with respect to the branches 29i and 29j, we will vary the flux density in these latter branches and we will affect 'd' a corresponding way of functioning.
One of the important results is to change the regulation range. For example, with one of the adjustment positions, the output voltage can be kept at a substantially constant value, varying from 90 to 140 volts in the supply line, while with another adjustment. A substantially constant voltage will be maintained over a variation range of 100 to 150 volts in the supply line. We can use other means to do va-.
to laugh and adjust the relations of the nucleus in order to ensure the achievement of particular results.
One of the important advantages of the invention results from the fact that the phase of the secondary current, in the usual forms of construction, corresponds to the phase of the antagonistic winding and, consequently, when a short circuit occurs in the secondary circuit (s), the action is such as to end to protect the apparatus and the devices of use against serious damage. Likewise, when energy is first supplied to certain types of lamps, or to certain tubes for radio use, or to.
parts of -these lamps or tubes, -in early uses -of them, an abnormally high initial current passes which is undesirable and tends to deteriorate these lamps or tubes, or to shorten their life. With the present invention, the reactive effect of the secondary, by helping the antagonist coil, tends to oppose an increase in the current to condense and, by keeping it within, of the safety limits, protects damage to lamps, tubes or similar devices.
In the event that the load on the secondary bearing (s) changes appreciably in normal use and where it is desired to maintain a substantially constant voltage with a change in load, of the secondary, then the antagonist coil must be given an effect. fet relatively acorn in view of the effect of the secondary winding, or -secondary windings. Under these conditions, the change in the load on the secondary circuit (s) has relatively little effect on regulation and the output voltage is not significantly affected.
One can, for example, provide -desconnections on the secondary windings to provide by the same winding different voltages; but, in the event that the current of consumption is markedly different for the purposes required, it will be desirable to provide separate secondary windings and to locate them on the core according to the degree of regulation which may be necessary.