Dispositif de réglage automatique de la tension d'une génératrice magnétoélectrique: La présente invention a pour objet un dispositif de réglage automatique :de la ten sion :d'une ;génératrice magnétoélectrique telle que, par exemple, une magnéto .d'éclairage pour bicyclette.
La génératrice magnétoélectrique pour l'éclairage de bicyclette est une machine à nombre de tours variable puisque sa vitesse de rotation dépend de la vitesse à laquelle marche le véhicule.
Les aimants permanents employés comme inducteurs ayant une carac téristique .de champ magnétique et d'induc tion bien définie, il n'est pas possible -de faire varier ces valeurs comme ,dans n'importe quelle dynamo ordinaire.
De ce qui précède, il ressort que,dans une telle machine, la tension croît en fonction du nombre de tours et que si les aimants sont suffisamment puissants au point de vue ma gnétique, la tension peut atteindre des va leurs exagérées et dangereuses pour la durée de l'ampoule.
.Si, pour éviter cet inconvénient, on cherche à limiter la tension, soit en dimi- nuant l'énergie magnétique des aimants, soit en augmentant la résistance -du bobinage de l'induit, la puissance de la ,génératrice tombe très rapidement, de .sorte qu'aux petites vi- tesses on n'obtient plus le ,débit suffisant pour produire un éclairage convenable.
On a cherché à remédier aux inconvé nients précités en prévoyant un dispositif mé canique du réglage ,de la tension, par exemple au moyen .d'un régulateur -de vitesse à fric tion, ou -d'un induit ayant une partie de ses spires court-circuitée sous l'action .de la force centrifuge.
Ce dispositif présente l'inconvé nient de ne produire qu'un réglage instantané et seulement pour une vitesse donnée et, :d'au tre part, il complique la construction des ma gnétos qui, en raison -du but auquel elles sont destinées, doivent rester -de conception simple.
On a aussi cherché à limiter le flux induc- teur,des aimants par des -dispositifs qui, court- circuitent leurs armatures. Dans le même ordre d'idé e, on a eu aussi recours- à -des ar matures d'induits dont un ou plusieurs: pôles sont court-circuités par des pièces en métal magnétique.
Ces dispositifs ne sont pas rationnels car une bonne partie du flux inducteur est ainsi constamment court-circuitée en pure perte. Le débit de la génératrice -est alors réduit dés le début de son fonctionnement, ce qu'il est pré cisément désirable d'éviter.
La présente invention a pour but de re médier aux inconvénients mentionnés plus haut des constructions connues en permettant son application à n'importe quel genre d'in duit de petites machines. magnétoélectriques.
L'objet de l'invention est un dispositif de réglage automatique de la tension pour une génératrice magnétoélectrique comprenant un circuit magnétique disposé en parallèle sur le noyau de l'induit qui porte au moins un bobinage induit,
caractérisé en ce que ledit circuit magnétique en parallèle est constitué par au moins une pièce en métal magnétique traversant la bobine d'induit axialement et dont les extrémités sont recourbées sur celle-ci de manière à se trouver en regard l'une de l'autre en laissant entre elles un entrefer.
Le dessin annexé montre, à titre d'exem ple, une forme d'exécution de l'objet de l'in vention. La fig. 2 est une coupe longitudinale de l'induit d'une génératrice. La fig. 3 en est. une vue en plan.
Dans la fig. 1, les ordonnées indiquent la tension et les abscisses indiquent les vitesses de l'arbre de la magnéto. La ligne i.-11 re présente la tension normale du récepteur, sur lequel débite la magnéto. Ce récepteur peut être, par exemple, l'ampoule d'éclairage pour cycles. Les courbes I, II, III représentent les variations de tensions en fonction de la vitesse pour trois induits de forme identique et de même bobinage mais avec trois varia tions de réglage possible.
Les fig. 2 et 3 se rapportent à une gêné - ratrice magnétoélectrique pour éclairage de bicyclettes. Dans celles-ci, 10 indique la, bo bine d'induit, 11 le noyau de l'induit entre les bras duquel tourne un aimant permanent non représenté.
Une pièce 12 en métal nragné- tqu:e aussi perméable que possible est rete- nue par la bobine sur le noyau 11 de l'in duit et ses deux extrémités 13 sont rabattues sur la bobine en laissant entre elles un entre- fer 14.
Pour bien faire ressortir le caractère ide l'objet de la présente invention, il est indiqué de procéder aux comparaisons suivantes: En admettant qu'on fait débiter d'abord une génératrice magnéto-éleetrique composée d'un induit 11 et d'un bobinage 10, sans la pièce 12, sur un récepteur de caractéristiques connues, on obtient, à l'aide d'un inducteur suffisamment puissant, la courbe I pour la- quelle la tension normale est obtenue en B,
c'est-à-dire pour de faibles vitesses. Au delà de ce point, l'ampoule est exagérément sur voltée et aura une durée très limitée. Il faut donc, pour remédier à, cet inconvénient, dimi nuer l'aimant ou court-circuiter l'aimant inducteur. Dans ce cas, on obtiendra la courbe II qui ne survoltera plus exagérément l'ampoule mais pour laquelle la tension nor male n'est obtenue qu'en C, beaucoup trop éloignée de B.
Cette solution n'est pas sa- tisfaisante, car on a alors un éclairage in suffisant pour ales vitesses comprises entre B et C.
L'application du circuit magnétique 12 entourant la bobine 10 permet de conserver une partie des avantages de la courbe I, c'est-à-dire d'obtenir rapidement la tension désirée au point E, de limiter ensuite son augmentation dans cl-es proportions accepta bles, ce que représente la courbe III.
En effet:, la pièce 12 est traversée par un flux de ,self-induction et est lie siège<B>de</B> per tes dans le fer qui s'ajouteront à celles de l'induit<B>I1.</B> Ces valeurs sont proportionnelles a la fréquence, donc à. la vitess@o de rotation de la magnéto. Pour une vitesse réduite com prise entre l'origine et le point E, la fré quence est pour un induit bipolaire, très faible.
Par rapport au flux de self-induction et aux pertes dans le fer, le flux inducteur est beaucoup plus important et la tension en charge n'est pour ainsi dire pas sensiblement modifiée. .Elle ne s'écarte pour ainsi dire pas de la courbe 1.
Au delà, du point E, la courbe III s'écarte très sensiblement de la courbe I par le fait que, cette fois, avec l'augmenta- tion de fréquence, le flux de :self-induction traversant la pièce 12 devient très important par rapport au flux inducteur qui passe dans l'induit 11. Ires pertes fer augmentent égale ment.
Ces deux causes contribuent -à équili brer l'action -du flux inducteur, ce qui stabi lise la courbe de tension III. Il faut aussi bien remarquer que le passage du flux ide self-induction -est dépendant de la valeur de l'entrefer 14.
De ce qui précède, il ressort donc qu'on a la possibilité d'agir sur la forme de la courbe III en rapprochant ou en éloi gnant le point E du point 73 .de la ligne A-A. Ainsi l'entrefer pourrait, cas échéant, .être ré duit au simple contact -des extrémités 1.3 -et on aurait alors un circuit magnétique pres que fermé sur lui-même.
Cette réalisation présente toutefois l'inconvénient ide créer une chute ide tension par trop rapide.
Le circuit magnétique en parallèle peut naturellement être appliqué ,sur n'importe quel genre -de bobinage-induit et sa forme ainsi que sa .disposition peuvent être diffé rentes de celles représentées dans la forme d'exécution décrite. Il -peut également être appliqué simultanément sur plusieurs bobines d'un même induit.
<B>En</B> ce qui concerne l'entrefer, les extrémi tés., au lieu d'être simplement la section trans versale de la pièce constituant le circuit ma gnétique -en parallèle sur le circuit principal, peuvent être ,disposées en biais ou former des pointes plus ou moins prononcées, comme par exemple représentées :
à la fig. '3 ,du ,dessin, ,de manière que la réluctance du circuit magné- tique soit augmentée ou diminuée selon la forme de la courbe -de tension désirée.
On peut donc agir sur la courbe,de ten sion III,de la fig. 1 non ,seulement en réglant la !distance entre les extrémités de la pièce constituant le circuit magnétique en parallèle sur le circuit principal, mais encore en modi fiant la forme de celles-ci.
Device for automatic adjustment of the voltage of a magnetoelectric generator: The present invention relates to a device for automatic adjustment: of the voltage: of a; magnetoelectric generator such as, for example, a magneto .lighting for a bicycle .
The magnetoelectric generator for bicycle lighting is a machine with variable number of revolutions since its speed of rotation depends on the speed at which the vehicle is running.
Since the permanent magnets used as inductors have a well-defined magnetic field and induction characteristic, it is not possible to vary these values as in any ordinary dynamo.
From the foregoing, it emerges that, in such a machine, the voltage increases as a function of the number of turns and that if the magnets are sufficiently powerful from the magnetic point of view, the voltage may reach values which are exaggerated and dangerous for the machine. bulb life.
If, to avoid this drawback, one seeks to limit the voltage, either by reducing the magnetic energy of the magnets, or by increasing the resistance of the armature winding, the power of the generator drops very quickly, so that at low speeds the output sufficient to produce suitable lighting is no longer obtained.
Attempts have been made to remedy the aforementioned drawbacks by providing a mechanical device for adjusting the tension, for example by means of a friction-speed regulator, or an armature having part of its turns. short-circuited under the action of centrifugal force.
This device has the disadvantage of producing only an instantaneous adjustment and only for a given speed and, on the other hand, it complicates the construction of the ma gnétos which, because of the purpose for which they are intended, must keep it simple.
An attempt has also been made to limit the inductive flux of the magnets by means of devices which bypass their armatures. In the same vein, recourse has also been had to mature armature arrays, one or more of which: poles are short-circuited by parts of magnetic metal.
These devices are not rational because a good part of the inducing flux is thus constantly short-circuited in pure loss. The flow of the generator -est then reduced from the start of its operation, which it is precisely desirable to avoid.
The object of the present invention is to remedy the aforementioned drawbacks of known constructions by allowing its application to any kind of small machine product. magnetoelectric.
The object of the invention is an automatic voltage adjustment device for a magnetoelectric generator comprising a magnetic circuit arranged in parallel on the core of the armature which carries at least one armature winding,
characterized in that said magnetic circuit in parallel is formed by at least one piece of magnetic metal passing through the armature coil axially and the ends of which are bent on the latter so as to be facing each other leaving an air gap between them.
The accompanying drawing shows, by way of example, an embodiment of the object of the invention. Fig. 2 is a longitudinal section of the armature of a generator. Fig. 3 is. a plan view.
In fig. 1, the ordinates indicate the voltage and the abscissas indicate the speeds of the magneto shaft. Line i.-11 re shows the normal voltage of the receiver, on which the magneto delivers. This receiver can be, for example, the light bulb for cycles. Curves I, II, III represent the voltage variations as a function of speed for three armatures of identical shape and with the same winding but with three possible adjustment variations.
Figs. 2 and 3 relate to a magnetoelectric impediment for bicycle lighting. In these, 10 indicates the, armature coil, 11 the core of the armature between the arms of which rotates a permanent magnet not shown.
A piece 12 made of magnetic metal as permeable as possible is retained by the coil on the core 11 of the lead and its two ends 13 are folded over the coil leaving a gap 14 between them.
In order to bring out the character of the object of the present invention, it is advisable to make the following comparisons: Assuming that a magneto-electric generator consisting of an armature 11 and a winding 10, without part 12, on a receiver of known characteristics, we obtain, using a sufficiently powerful inductor, the curve I for which the normal voltage is obtained at B,
that is, for low speeds. Beyond this point, the bulb is excessively over volt and will have a very limited duration. To remedy this drawback, it is therefore necessary to reduce the magnet or short-circuit the inductor magnet. In this case, we will obtain curve II which will no longer overstate the bulb excessively but for which the normal voltage is only obtained in C, much too far from B.
This solution is not satisfactory, because we then have insufficient lighting for the speeds between B and C.
The application of the magnetic circuit 12 surrounding the coil 10 makes it possible to retain some of the advantages of the curve I, that is to say to quickly obtain the desired voltage at point E, then to limit its increase in cl-es acceptable proportions, which is represented by curve III.
In fact :, the part 12 is crossed by a flow of self-induction and is linked to the seat <B> of </B> losses in the iron which will be added to those of the armature <B> I1. < / B> These values are proportional to the frequency, therefore to. the speed @ o of rotation of the magneto. For a reduced speed between the origin and the point E, the frequency is for a bipolar armature, very low.
Compared to the self-induction flux and to the losses in the iron, the inductor flux is much greater and the on-load voltage is hardly modified so to speak. It hardly deviates from curve 1.
Beyond point E, curve III deviates very appreciably from curve I by the fact that, this time, with the increase in frequency, the flux of: self-induction passing through part 12 becomes very important compared to the inductive flux which passes through the armature 11. The iron losses also increase.
These two causes help to balance the action of the inducing flux, which stabilizes the voltage curve III. It should also be noted that the passage of the self-induction ide flux -is dependent on the value of the air gap 14.
From the foregoing, it therefore emerges that there is the possibility of acting on the shape of curve III by bringing point E closer to or away from point 73 .de line A-A. Thus the air gap could, if necessary, be reduced to simple contact -of the ends 1.3 -and we would then have a magnetic circuit almost closed on itself.
However, this embodiment has the disadvantage of creating an excessively rapid drop in voltage.
The magnetic circuit in parallel can of course be applied to any kind of armature winding and its shape and arrangement can be different from those shown in the embodiment described. It can also be applied simultaneously to several coils of the same armature.
<B> In </B> what concerns the air gap, the ends., Instead of being simply the transverse section of the part constituting the magnetic circuit - in parallel with the main circuit, can be arranged at an angle or form more or less pronounced points, as for example shown:
in fig. 3, of the drawing, so that the reluctance of the magnetic circuit is increased or decreased according to the shape of the desired voltage curve.
It is therefore possible to act on the curve, voltage III, of FIG. 1 not only by adjusting the distance between the ends of the part constituting the magnetic circuit in parallel with the main circuit, but also by modi fying the shape thereof.