Installation pour la fourniture de courant continu à partir de courant alternatif. La présente invention a pour objet une installation pour la fourniture de courant continu à partir de courant alternatif, du type comprenant un redresseur disposé en parallèle avec une batterie et qui est caracté risée en ce qu'elle comporte un dispositif ré gulateur automatique commandé au moins par le courant de la batterie et commandant le redresseur.
Le redresseur peut être de tout type connu: redresseur à vapeur de mercure, re dresseur mécanique ou redresseur sec. Avec ces trois types de redresseurs, la commande, au moyen du dispositif régulateur automati que susdit, peut avoir lieu en faisant varier la tension alternative (monophasée ou tri phasée), par exemple grâce à un régulateur d'induction ou à un transformateur de ré glage. Une autre manière d'obtenir le réglage désiré consiste à déplacer, dans le temps, l'instant d'amorçage du redresseur de cou rant.
Ceci peut être obtenu, par exemple, avec les redresseurs à vapeur de mercure à grilles de commande, par variation de la tension de grille, ou au moyen de redresseurs non commandés, par exemple par variation de l'instant d'allumage provoqué par un igni- tron , c'est-à-dire une électrode en matière semi-conductrice plongeant dans du mercure, ou encore par d'autres dispositifs capables de retarder l'instant d'allumage. Dans le cas de redresseurs mécaniques, ce réglage peut être obtenu par déplacement d'organes mécaniques ajustables du mécanisme d'entrainement des contacts.
Une autre possibilité de réaliser le réglage désiré consiste dans la variation du degré de saturation des noyaux d'inductances à aimantation préalable, disposées dans les circuits d'anodes du redresseur ou sur la conduite d'amenée du courant alternatif à ce redresseur.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'instal lation selon l'invention.
Fig. 1 est un schéma de cette forme d'exé cution de l'installation.
Fig. 2 est un schéma partiel relatif à un détail de fig. 1.
Fig. 3 et 4 sont deux diagrammes expli catifs du fonctionnement de l'installation se lon fig. 1.
Sur la fig. 1, on a représenté en 1 un cir cuit triphasé d'alimentation, en 2 un redres seur alimenté par l'une des phases de ce cir cuit, en 3 une batterie d'accumulateurs dispo sée en parallèle avec le redresseur 2 et des tinée à marcher en tampon avec lui pour ali menter un réseau d'utilisation 4 que l'on a représenté schématiquement sous la forme d'une résistance variable et qui peut consis ter, par exemple, en un réseau téléphonique.
C'est pour simplifier le schéma que l'on a re présenté celui-ci limité aux organes corres pondant à une phase seulement du réseau tri phasé d'alimentation. 5 désigne le transfor mateur d'alimentation de l'installation, 6 une bobine d'inductance primaire disposée entre le primaire de ce transformateur et le réseau 1. 7 est une bobine d'inductance secondaire disposée entre le secondaire du transforma teur 5 et le redresseur 2. La cathode du re dresseur 2 est reliée au pôle positif de la bat terie 3, comme on le verra plus loin, tandis que le pôle négatif de celle-ci est connecté au point neutre du secondaire du transforma teur 5, par l'intermédiaire d'une inductance cathodique 8.
L'installation comporte, en outre, un dis positif régulateur automatique désigné par 9 et qui comporte deux éléments commandés 10, 11 et un élément de commande 12. Les éléments 10 et 11 comprennent deux bobi nages compoundés, le premier étant com mandé par l'intensité traversant la batterie 3, et le second, par une tension continue cons tante ou sensiblement constante qui est ici la différence de potentiel existant aux bornes de la batterie 3.
L'élément de commande 12 est représenté schématiquement sous forme d'une résistance variable 13. L'élément 10 comporte deux bo binages en série 14, 15. Un commutateur 16 permet de brancher en série avec la batterie 3 soit le bobinage 14 seul, soit les bobinages 14 et 15 en série, le nombre de spires étant évidemment supérieur dans le second cas par rapport au premier. L'élément 11 comprend un bobinage de tension 17 et, en parallèle avec lui, une résistance variable de réglage 18. L'élément 11 est relié, d'une part, à l'un des fils, 19; d'alimentation du réseau 4, par l'intermédiaire d'une résistance fixe. 20 et d'une résistance variable de réglage 21, dis posées en série.
Cet élément 11 est relié, d'au tre part, à l'autre fil, 22, servant à l'alimen tation du réseau 4.
La position du commutateur 16, dans la quelle celui-ci est en contact avec le plot 23, le bobinage 15 n'étant alors pas en circuit, correspond à l'utilisation de l'installation pour la charge de la batterie 3.
La position du commutateur 16 dans la quelle il fait contact avec le plot 24, les bo binages 14 et 15 étant tous deux en circuit, correspond à la marche en tampon du redres seur 2 et de la batterie 3. (Cette marche en tampon n'exclut pas, comme on le verra, la charge simultanée de la batterie<B>3.)</B> En principe, le fonctionnement du dispo sitif régulateur automatique 9 se traduit par une variation de la résistance variable 13 ayant pour effet de modifier le courant con tinu d'aimantation préalable passant dans l'enroulement auxiliaire 30a d'une inductance 30 à noyau à aimantation préalable, dont l'enroulement principal 30b est disposé dans le circuit des grilles 26 du redresseur 2, et ceci dans le but de commander ces grilles et, par là,
le fonctionnement de ce redresseur. Le circuit de commande des grilles 26 est relié au réseau d'alimentation triphasé 1. Un petit transformateur 27, dont le primaire est alimenté par ce réseau, alimente à son tour un redresseur sec 28 qui fournit un courant continu traversant la résistance variable 13 de l'élément 12 du dispositif 9, une résistance réglable 29 ainsi que l'auxiliaire 30a de l'in ductance 30 à noyaux à aimantation préala ble.
L'enroulement primaire 32 d'un trans formateur de grille 31 est connecté au réseau d'alimentation triphasé 1, tandis que son en roulement secondaire 33 est relié à la grill 26 par l'intermédiaire de l'inductance 30b et de la résistance 25 dont il a été question préé- cédemment, et de l'enroulement 30b à noyau à aimantation préalable.
La fig. 2 représente, de façon plus com plète, le schéma des connexions de la partie de l'installation désignée par 30 et 31, sur la fig. 1. Sur cette fig. 2,, le transformateur tri phasé de grille 31 est représenté avec ses trois enroulements primaires 32, connectés en triangle. 33 sont -ses enroulements secondai res. L'inductance désignée par 30 comprend, comme on l'a vu, des bobines aiLxiliaires 30a d'aimantation et des bobines principales 30b, disposées par paires sur des noyaux.
Des enroulements 30c à noyau sans aiman tation préalable, sont disposés entre les induc tances 30 et 31. Le fonctionnement de cette disposition représentée sur la fig. 2 corres pond à ce qui est décrit dans-le brevet suisse No 226559 (fig. 7, par@exemple). L'installation représentée sur la fig. 1 comprend en outre un second dispositif ré gulateur 34, servant à limiter l'intensité du courant débité par le redresseur 2.
Ce dispo sitif comporte un élément commandé 35, pré sentant un bobinage d'intensité 36, travers par le courant du redresseur 2; il comporte un élément de commande 37, représenté sché matiquement sous forme d'une résistance va riable 38, disposée entre l'enroulement 30c de l'inductance 30 et la résistance variable 1.3 de l'élément de commande 12 du dispositif. régulateur principal 9. Le but de ce dispositif régulateur auxiliaire 34 est de limiter l'in tensité débitée par le redresseur 2, en agis sant, par variation de la résistance 38, sur le degré d'aimantation du noyau de l'induc tance 30b à noyau à aimantation préalable, disposée dans le circuit de commande des grilles 26 du redresseur 2.
Enfin, l'installation représentée sur la fig. 1 comporte des éléments ou cellules élec trolytiques auxiliaires 39, 40, sans capacité de charge, disposés en opposition avec la batte rie 3. Ces différentes batteries auxiliaires sont en série entre elles et avec le réseau d'alimentation 4, et des interrupteurs 41, 42 sont prévus pour les court-circuiter séparé ment. Ces cellules auxiliaires sont prévues pour permettre la charge rapide de la batterie 3 pendant la marche en tampon; elles pro duisent un abaissement de la tension aux bornes du réseau 4. La présence de ces cel lules n'est pas indispensable.
Le fonctionnement de l'installation dé crite est le suivant: Il s'agit (le réaliser la marche en parallèle du redresseur 2 et de la batterie 3, pour l'ali mentation du réseau d'utilisation 4, dans des conditions telles que, tant que la marche reste normale, le courant traversant la batterie soit faible pour toutes les charges du réseau 4 et que les variations de tension aux bornes de la batterie soient comprises entre des limites très étroites.
Supposons, par exemple, que le redr,as-- seur 2 soit dimensionné pour fournir un cou rant de régime de 400 ampères et que la bat- terie 3 soit prévue pour fournir un courant de décharge maximum de 500 ampères. Cette dernière valeur correspondra à des cas exceptionnels de fonctionnement tels que cessation de l'alimentation par le réseau 1 ou surcharge du réseau 4.
Supposons en outre que l'on désire main tenir le courant de la batterie â une valeur de consigne de, par exemple, 5 ampères dans le sens de la décharge.
Choisissons pour cette explication le régu lateur le plus simple: le régulateur du type électromagnétique. Cet appareil présente un flux magnétique engendré par des ampères- tours totaux A. Il possède une pièce légère, en fer, capable de se déplacer dans l'entrefer du noyau magnétique, sous l'action du flux. Cette pièce mobile pivote extérieurement à l'entrefer. Elle est soumise à l'action de Tes sorts et elle sert à déplacer le contact glis sant de la résistance variable 13.
Pour une certaine valeur A = Ao des ampères-tours, cet équipage mobile est en équilibre indiffé rent, c'est-à-dire qu'il peut occuper n'importe quelle position que l'on désire, entre ses deux positions extrêmes, ce qui correspond à autant de valeurs différentes de la résistance 13. Si l'on a A<B><I>>.A,,,</I></B> l'équipage mobile va dans sa position extrême pour laquelle la va leur de la résistance est nulle. Si A < Aa, c'est dans la position opposée, pour laquelle la va leur de la résistance 13 est maximum, que va l'équipage mobile.
Si n représente le nombre de spires de l'enroulement de tension 17 et N le nombre de spires des enroulements 14 et 15 ensemble; si, d'autre part, I représente le courant de la batterie et i le courant traversant l'enroule ment 17, on a la relation suivante, correspon dant aux conditions d'équilibre du dispositif régulateur 9: <I>ni</I> -[- <I>NI = A,</I> La tension fournie à l'enroulement 17, et qui est ici la tension de la batterie 3 elle- même, est une tension continue pratiquement constante. Ainsi, la majeure partie des am pères-tours du dispositif régulateur, qui est fournie par 17, reste constante et la partie variable correspond à NI.
Par le fait du compoundage, il suffit que N représente un nombre de spires faible, qui peut être, par exemple, choisi entre 3 et 10. Si le courant I de la batterie varie, l'élément commandé 12 du dispositif régulateur se déplace vers une nouvelle position, c'est-à-dire que la valeur de la résistance 13 varie.
Supposons que le courant total fourni au réseau d'utilisation 4 par le redresseur 2 et la batterie 3 travaillant en parallèle, subisse, du fait d'une variation de la charge du ré seau 4, une certaine augmentation. C'est la batterie 3 qui, tout d'abord, fournit la diffé rence d'intensité exigée, ce qui détermine une augmentation de I et, par conséquent, une variation de la résistance 13. La varia tion de cette résistance 13 entraîne une va riation correspondante de la tension de la grille 26 dans le sens d'une augmentation du débit fourni par le redresseur 2.
L'élément commandé 12 s'immobilise au moment où le débit fourni par le redresseur 2 est tel que la valeur primitive de consigne de l'inten sité I dans l'enroulement 14 se trouve ré tablie.
Dans une variante de l'installation selon fig.1, la tension continue constante fournie à l'enroulement 17 pourrait être fournie par une source différente de la tension de la bat terie 3.
Le courant de la batterie peut être ajusté de telle façon au moyen du dispositif 9 que cette batterie se décharge lentement et régu lièrement. Plus la valeur de ce courant de décharge est choisie faible, plus longtemps la batterie pourra rester en fonction sans né cessiter de recharge; ce temps de décharge peut aller de quelques jours à quelques se maines.
On va décrire maintenant quelques cas particuliers de fonctionnement de l'installa tion.
1o Supposons que l'intensité demandée par le réseau d'utilisation 4 augmente consi dérablement et dépasse la valeur pour la- q-nelle le redresseur 2 est dimensionné. Le dispositif régulateur 9 tendrait, s'il était seill, à faire augmenter le débit du redresseur 2, en agissant sur le potentiel de la grille 26. Mais tune telle augmentation au-delà de la va leur maximum admissible pour ce redresseur entraînerait, au bout d'un certain temps, le déclenchement de ce redresseur sous l'action de son thermostat de sécurité, ce qui irait à fin contraire du but visé.
C'est pour cette raison qu'est prévu le dispositif régulateur auxiliaire 34, qui entre en jeu lorsque l'in tensité dépasse sensiblement la valeur maxi mum tolérée pour le redresseur 2. Ce dispo sitif régulateur 34 agit en quelque sorte en sens inverse du dispositif 9, c'est-à-dire qu'il empêche l'intensité débitée par le redresseur 2 de dépasser une certaine limite fixée d'avance, qui est précisément la valeur maxi mum pour laquelle ce redresseur est dimen- sionné. Il s'ensuit que, par l'action combinée de 13 et de 38, l'intensité fournie par le re dresseur 2 va jusqu'à la limite admise, la ré sistance 13 variant jusqu'à fin de course et,
le régulateur 9 ne pouvant pas aller au-delà, il laisse passer dès lors un courant de batte rie correspondant à la demande du réseau 4. C'est donc la batterie 4 qui fournit, dès ce moment, l'appoint nécessaire pour faire face à la demande du réseau d'utilisation. L'inten sité du courant de la batterie n'est alors plus limitée à la faible valeur dont il a été ques tion précédemment et le déclenchement du re dresseur est évité.
20 Si l'alimentation par le réseau 1 cesse, c'est la batterie qui fournit du courant au ré seau d'utilisation 4 et on a dans ce cas <I>ni</I> + <I>NI ></I> Ao.
Le régulateur 9 amène alors à zéro la valeur de la résistance 13, mais sans effet sur le re dresseur 2, puisque celui-ci n'est plus alimenté. Le dispositif régulateur 9 laisse donc passer le courant de batterie nécessaire pour faire face à la demande du réseau 4.
<B>30</B> Il est clair que le dispositif régulateur 9 agit sur la valeur de la résistance 13 non seulement lorsque l'intensité demandée par le réseau 4 varie, mais aussi lorsque la tension du réseau d'alimentation 1 subit des varia- tions, puisque, dans les deux cas, le résultat est une variation du courant de la batterie. Si, par exemple, la tension du réseau tri phasé augmente, le courant débité par le re dresseur augmente et, en conséquence, le cou rant de la batterie diminue.
La somme des ampères-tours:<I>ni</I> + <I>NI</I> < Ao diminue, ce qui provoque une augmentation de la valeur de la résistance 13 et une diminution de courant d'aimantation préalable circulant dans l'en roulement d'aimantation 30a, ce qui provo que à son tour une diminution du courant débité par le redresseur.
4o Au lieu de fixer la valeur de l'inten sité du courant de la batterie à + 5 ampères par exemple, on peut la fixer à une valeur telle que cette batterie reste constamment chargée sans subir de décharge. Pour faire face aux pertes intérieures de la batterie, il est nécessaire de prévoir un courant à tra vers cette batterie de -5 ampères, par exem ple. Cette intensité est assez faible pour que la tension aux bornes du réseau 4 ne subisse pas de variations au-delà des limites tolérées et que, par conséquent, les cellules 39 et 40 n'aient pas à intervenir.
On remarquera que, dans ce cas, l'installation décrite, bien qu'agissant par réglage de l'intensité du cou rant de la batterie, a pour effet de détermi ner le maintien de la tension aux bornes du réseau 4 entre des limites très étroites, à une valeur pratiquement constante. Ceci provient du fait que, lorsque la batterie reste chargée au même degré, la tension qu'elle fournit est parfaitement déterminée et constante. On obtient ainsi la constance de la tension aux bornes du réseau 4, ce qu'il serait difficile d'obtenir par d'autres moyens.
50 On peut prévoir que la valeur de con signe du courant de la batterie soit non pas un courant de décharge, mais un faible cou rant de charge.
En ce qui concerne la charge de la batte rie 3, on peut remarquer ce qui suit: Si l'intensité admise pour cette charge pendant le fonctionnement en parallèle du redres seur et de cette batterie est faible, aucune disposition spéciale n'est nécessaire; la batte- rie sera parcourue par un courant inférieur à la valeur pour laquelle le dispositif 9 réagit.
Si les limites entre lesquelles il est permis de faire varier la tension entre 19 et 22 sont très étroites, le courant de charge admissible correspondant devient très faible à moins qu'on ne fasse entrer en jeu des cellules auxiliaires 39 et 40 de la manière suivante Un dispositif non représenté, commandé par la tension aux bornes du réseau 4, pro duit l'ouverture des contacts 41 et 42 pour mettre en jeu le nombre de cellules 39, 40, nécessaire pour maintenir cette tension cons tante, lorsqu'elle a tendance à augmenter. Ce même dispositif court-circuite les cellules 39 et 40 lorsque la tension aux bornes du réseau 4 tombe.
Ainsi donc, lorsque les cellules 39 et 40 sont en circuit, en opposition avec 3, une augmentation de la tension aux bornes de la batterie, permettant une charge rapide de celle-ci, peut avoir lieu sans répercussion sur la tension aux bornes du réseau 4.
En faisant varier la valeur de la résis tance 21, on peut régler à volonté la valeur de l'intensité dans la batterie que le dispositif régulateur 9 est chargé de maintenir. Cette valeur peut être positive ou négative. Toute fois, en ce qui concerne la charge de la bat terie, la valeur de la résistance 21 doit varier entre les limites très étendues. Aussi est-il prévu de pouvoir agir sur la résistance 18 pour obtenir le même résultat, c'est-à-dire le réglage à volonté de la valeur de consigne de l'intensité à travers la batterie. :L: n effet, la résistance 18 en parallèle sur 17 peut, par des variations beaucoup plus faibles, permet tre d'obtenir le même résultat que par la va riation de la résistance 21.
Si l'un des éléments de la batterie 3 ne fonctionne plus pour une raison quelconque et que, par conséquent, l'intensité à travers la batterie devient nulle, l'installation fonc tionne comme suit: On<I>a ni =</I> Ao, parce que<I>I = o.</I> La bobine de tension du régulateur est alors seule active et le régulateur 9 agit dès ce moment comme un régulateur de tension et il commande le redresseur 2 de telle façon que ce dernier fournisse à lui seul le courant demandé par le réseau 4.
Le diagramme suivant fig. 3 illustre le fonctionnement de l'installation dans le cas où le réseau 4 est déconnecté et où, par con séquent, le redresseur 2 sert uniquement à charger la batterie 3. Sur ce diagramme, on a porté en abscisses le courant de charge de la batterie, et en ordonnées, la tension aux bornes de. cette batterie. La valeur In .du cou rant de charge correspond à l'intensité nor male.
Sur ce diagramme, on a représenté une série de droites passant toutes par un certain point Io de l'axe des abscisses. Ces différentes droites sont définies comme on va l'indiquer. La condition d'équilibre du dispositif régula teur 9 est, comme on l'a dit plus haut, que la somme des ampères-tours soit égale à une certaine valeur A que l'on a appelée les ampères-tours totaux.
Si l'on se souvient que l'intensité i à travers la résistance 21, pour une valeur R de la résistance totale de l'en semble formé par 20, 21 et -l'élément 11, est égale à
EMI0006.0012
on a (en donnant à n et N la même signification que plus haut
EMI0006.0014
Pour chaque valeur de R, les valeurs cor respondantes de<I>U</I> et<I>I</I> déterminent l'une des droites passant par le point 1o. Lorsqu'on élève la valeur de R, la droite tourne dans le sens des aiguilles d'une montre sur la fig. 3, c'est-à-dire se rapproche de la verticale:
Le point 1o d'intersection de toutes ces droites cor respond à la valeur de U = o, c'est-à-dire à:
EMI0006.0020
Dans les considérations qui précèdent, on a fait. abstraction de la présence de la résis tance 8 en parallèle sur 17.
La ligne 43 représente la caractéristique extérieure du redresseur 2, c'est-à-dire la ten sion maximum à ce redresseur pour les diffé rentes valeurs d'intensité le traversant, en l'absence complète de toute commande par les grilles 26. -Pour les différents degrés de coin- mande par les grilles 26, tous les points :eè- présentatifs du fonctionnement sont situés au-dessous de la ligne 43.
Si la résistance R du circuit de tension du dispositif régulateur J, dont il a été question plus haut, présente une valeur Rl, la charge de la batterie com mence au point 51, avec la tension UB. La charge de la batterie s'accomplit selon le segment de droite 51, 52 dont le prolonge ment passe par 10, comme on l'a vu plus haut.
Si, en 52, la tension Ul, pour laquelle le bouillonnement de la batterie commence, est atteinte, un relais de tension soumis à la tension Ul réduit la résistance de la valeur Rl, à la valeur RZ et, de ce fait, la charge se poursuit selon le segment de droite 53, 54, jusqu'à ce que la tension Uz soit atteinte. La résistance R2 est, d'une façon générale, choisie de telle manière que le courant, lorsque l'on est au point 53, au début de la fin de charge, soit égal environ au tiers ou au quart du cou rant de pleine charge.
Lorsque l'on désire obtenir la charge rapide de la batterie, on augmente la résistance R jusqu'à la valeur R3, de façon que l'intensité correspondant au point 55' soit supérieure au courant de pleine charge. Le dispositif régulateur auxiliaire 34 qui constitue, comme on l'a vu, un limiteur de courant, entre en jeu, et la charge a lieu selon 55, 56' 56.
Ainsi, le courant de pleine charge est pratiquement réalisé. La fin de charge a lieu selon le segment de droite 57, 58, c'est-à-dire avec le plus fort courant de fin de charge admissible.
La résistance Rh correspond à l'intensité maximum de charge admise par le constructeur de la batterie, pour la fin de la charge, entre Ul et U2. Si, au contraire, on désire réaliser une charge lente, la résistance R doit être réduite, et l'on choisit la résistance de fin de charge égale à la résistance de charge, de façon que le pro cessus de charge soit représenté par la droite 59, 60, 61, 62.
Sur la fig. 3, la valeur 1o du courant de charge est supérieure au courant de pleine charge In. En principe, Io peut aussi être infé rieur à In. Pour R = @, la charge s'accom plit avec la valeur constante Io pour l'inten- site. Si l'on désire un courant de charge supé rieur, les pôles de l'enroulement de tension du dispositif régulateur 9 doivent être in versés et la charge a lieu, pour des tensions croissantes, avec une intensité légèrement croissante.
Les droites représentatives de la charge sur la fig. 3 se rapprochent de plus en plus de la verticale lorsque la résistance R définie plus haut croît. On peut également laisser cette résistance constante et disposer en pa rallèle sur l'enroulement 17 une résistance variable de réglage 18. Jusqu'à maintenant, on a fait abstraction de la présence de cette résistance dans l'explication du fonctionne ment. Plus cette résistance est faible, plus le courant de charge est élevé.
La fig. 4 est analogue à la fig. 3, mais se rapporte au fonctionnement en tampon de la batterie 3 avec le redresseur 2. Les abscisses po sitives correspondent à la charge et les abscisses négatives à la décharge de la batterie. La résis tance R est réduite jusqu'à ce que le courant de la batterie, pour la tension normale de la batterie, soit sensiblement égal à zéro. Au point 71, la résistance R a été choisie égale à Rl, de telle façon que, pour la tension de batterie UB, un faible courant de décharge soit fourni par la batterie.
De ce fait, la tension de la batterie décroît vers la fin de la décharge, par exemple, jusqu'à la valeur U'B, l'intensité du courant de décharge décroissant légère ment de la valeur correspondant au point 71 à celle correspondant au point 71'. Si la bat terie est de nouveau complètement chargée jusqu'à la tension U"B, le courant de dé charge correspond au point 71". Mais on peut aussi choisir la valeur R égale à Rz, de telle façon que, pour la tension normale UB de la batterie, le courant de celle-ci soit exactement égal à zéro, ce qui correspond au point 72. Comme, pendant la marche en tampon, la batterie ne donne aucun courant, sa tension et sa charge se maintiennent constantes pen dant très longtemps.
Si l'on choisit pour R une valeur R3, supérieure à Rz, il se produit une légère charge de la batterie pendant la marche en tampon. De cette façon, la ten- sion de la batterie croit selon 1e segment de droite 73, 73". Si maintenant le courant de charge de la batterie est choisi égal au cou rant correspondant aux pertes intérieures de la batterie, cette dernière reste chargée de faon permanente.
Si on augmente encore la résistance de charge au-delà de la valeur R3, jusqu'à la valeur R4, la tension de la batterie croît, lors de la marche en tampon, au-delà de U"B, jusqu'à U"'B. Si cette tension dépasse la limite de tension admissible pour le réseau d'utilisation 4, c'est-à-dire dépasse les limites extrêmes des variations permises pour la ten sion aux bornes du réseau d'utilisation 4, les cellules 39, 40 doivent être mises en jeu pour produire la diminution de tension nécessaire pour maintenir la constance de la tension aux bornes de ce réseau d'utilisation, malgré l'augmentation de la tension aux bornes de la batterie.
On voit donc qu'en faisant varier la ré sistance R (formée, comme on l'a vu, par l'en semble des résistances 20, 21 et de la résis tance de l'élément 11 de tension du dispositif régulateur 9), on peut régler l'installation sur n'importe quelle valeur désirée d'inten sité du courant dans la batterie correspon dant soit à la charge, soit à. la décharge de celle-ci, soit même à une valeur exactement nulle de ce courant, et cela pendant la mar che en tampon de la batterie et du redres seur. D'une façon générale, on peut prévoir le réglage de telle façon que, lors de la mar che en tampon, le courant de perte de la bat terie soit à peu près couvert, ce qui permet de maintenir très exactement constante la tension aux bornes du circuit d'utilisation 4 pendant un temps aussi long que quelques se maines.
Le courant Io sur la fig. 4 est d'autant plus petit que le nombre de spires N de l'en roulement compoundé du dispositif régula teur 9 est choisi plus grand. Dans le cas où I,, tend vers zéro, le dispositif régulateur se rapproche d'un régulateur de courant qui, pour la représentation adoptée sur la fig. 4, donnerait une ligne de charge représentée par l'axe des ordonnées. Il est recommandable d'utiliser, pendant la marche en tampon, un nombre de spires N supérieur à celui que l'on emploie pendant la charge de la batterie. C'est la raison d'être du commutateur 16.
Le courant traversant la batterie pendant la marche en tampon dé pend de la tension de la batterie, de la tem pérature de l'enroulement 17 et des résis tances 20 et 21, et d'autres influences encore. Ces effets sont d'autant moins sensibles que le nombre de spires N est choisi plus élevé.
Il est à remarquer que le dispositif régu lateur 34 peut être constitué par un régula teur d'intensité de type courant, c'est-à-dire ne nécessitant pas une grande précision.
Le dispositif régulateur 9 peut être du type électromagnétique à éléments mobiles. Il peut aussi être agencé de façon à agir sur une résistance à gradins ou sur une colonne de disques de charbon, dont la résistance dépend de la pression exercée sur elle. Dans le pre mier cas, le réglage est discontinu; dans le se cond, il est continu.
Au lieu des cellules 39, 40, on pourrait prévoir un régulateur de tension commandé par la tension aux bornes du réseau 4 et agissant sur la tension de grille 26 pour limi- ter l'intensité du courant de charge de la bat terie lorsque, par suite de la charge, la ten sion aux bornes du réseau 4 dépasse les limites fixées.
Dans -une autre variante, on peut prévoir que le thermostat de sécurité du redresseur 2 court-circuite normalement la résistance va riable 38 du dispositif régulateur auxiliaire 34. Dans ce cas, le dispositif régulateur auxiliaire 34 n'intervient pas lorsque l'inten sité débitée par le redresseur 2 dépasse la va leur maximum pour laquelle il est dimen- sionné, du moins tant que le thermostat de sé curité n'agit pas.
Ce thermostat de sécurité, au bout de quinze minutes de surchage du redresseur, par exemple, ouvre le contact qui court-circuite la résistance variable 38 et, dès ce moment, le dispositif régulateur auxi liaire 34 intervient pour limiter l'intensité à travers le redresseur 2, à la valeur maximum admise.
On obtient donc ainsi que l'installa- Lion fait face à une surcharge momentanée au moyen du redresseur 2 seulement, mais que, si cette surcharge persiste, le redresseur 2 voit son intensité limitée à un certain maxi mum, la batterie 3 fournissant dès lors l'ap point nécessaire: Dans le cas où le redresseur serait, non pas un redresseur à vapeur de mercure, mais un redresseur sec à grille, le fonctionnement serait pratiquement le même que celui qui a été décrit.
Si, au contraire, le redresseur est consti tué par un redresseur mécanique, le dispositif rég-ulateur automatique 9 agirait, dans ce cas, sur des organes mécaniques modifiant l'ins tant de fermeture et d'ouverture des contacts de ce circuit.
Dans une variante de l'installation dé crite, on pourrait prévoir que le dispositif ré gulateur 9 agisse, non pas sur la grille du re dresseur, pour commander le fonctionnement de celui-ci, mais sur des bobines anodiques de ce redresseur, disposées du côté courant alternatif de ce redresseur, pour produire des variations de la tension d'alimentation de ce redresseur et, par conséquent, pour régler son intensité.
Enfin, dans certains. cas, le dispositif ré gulateur automatique 9 pourrait ne pas être compoundé, mais il pourrait présenter seule ment un circuit d'intensité et pas de circuit de tension.
Installation for the supply of direct current from alternating current. The present invention relates to an installation for the supply of direct current from alternating current, of the type comprising a rectifier arranged in parallel with a battery and which is characterized in that it comprises an automatic regulator device controlled at least by the battery current and controlling the rectifier.
The straightener can be of any known type: mercury vapor straightener, mechanical straightener or dry straightener. With these three types of rectifiers, the control, by means of the aforementioned automatic regulator device, can take place by varying the alternating voltage (single-phase or three-phase), for example by means of an induction regulator or a voltage transformer. glage. Another way to obtain the desired setting consists in shifting, in time, the starting instant of the current rectifier.
This can be achieved, for example, with mercury vapor rectifiers with control gates, by varying the grid voltage, or by means of uncontrolled rectifiers, for example by varying the ignition instant caused by a igniton, that is to say an electrode made of semiconductor material immersed in mercury, or by other devices capable of delaying the instant of ignition. In the case of mechanical rectifiers, this adjustment can be obtained by moving adjustable mechanical members of the contact drive mechanism.
Another possibility of achieving the desired adjustment consists in varying the degree of saturation of the pre-magnetization inductance cores, arranged in the anode circuits of the rectifier or on the conduit for supplying the alternating current to this rectifier.
The appended drawing shows, by way of example, an embodiment of the installation according to the invention.
Fig. 1 is a diagram of this form of execution of the installation.
Fig. 2 is a partial diagram relating to a detail of FIG. 1.
Fig. 3 and 4 are two explanatory diagrams of the operation of the installation, as shown in fig. 1.
In fig. 1, there is shown at 1 a three-phase supply circuit, at 2 a rectifier supplied by one of the phases of this circuit, at 3 a battery of accumulators arranged in parallel with the rectifier 2 and to walk as a buffer with it to supply a use network 4 which has been shown schematically in the form of a variable resistor and which may consist, for example, of a telephone network.
It is to simplify the diagram that it has been presented, which is limited to the bodies corresponding to only one phase of the three-phase supply network. 5 designates the supply transformer of the installation, 6 a primary inductance coil arranged between the primary of this transformer and the network 1. 7 is a secondary inductance coil arranged between the secondary of the transformer 5 and the rectifier 2. The cathode of rectifier 2 is connected to the positive pole of battery 3, as will be seen later, while the negative pole of the latter is connected to the neutral point of the secondary of transformer 5, by the 'intermediary of a cathode inductor 8.
The installation also comprises an automatic regulator device designated by 9 and which comprises two controlled elements 10, 11 and a control element 12. Elements 10 and 11 comprise two compounded coats, the first being controlled by the control element. current passing through battery 3, and the second, by a constant or substantially constant direct voltage which is here the potential difference existing at the terminals of battery 3.
The control element 12 is shown schematically in the form of a variable resistor 13. The element 10 comprises two windings in series 14, 15. A switch 16 makes it possible to connect in series with the battery 3 or the winding 14 alone, or the coils 14 and 15 in series, the number of turns being obviously greater in the second case compared to the first. Element 11 comprises a voltage winding 17 and, in parallel with it, a variable adjustment resistor 18. Element 11 is connected, on the one hand, to one of the wires, 19; power supply from network 4, via a fixed resistor. 20 and a variable adjustment resistor 21, arranged in series.
This element 11 is connected, on the other hand, to the other wire, 22, serving to supply the network 4.
The position of the switch 16, in which the latter is in contact with the pad 23, the winding 15 then not being in circuit, corresponds to the use of the installation for charging the battery 3.
The position of switch 16 in which it makes contact with pad 24, the windings 14 and 15 both being in circuit, corresponds to the buffer operation of rectifier 2 and battery 3. (This buffer operation no. 'not exclude, as we will see, the simultaneous charging of the battery <B> 3.) </B> In principle, the operation of the automatic regulator device 9 results in a variation of the variable resistor 13 having the effect of modify the continuous pre-magnetization current flowing in the auxiliary winding 30a of a pre-magnetization core inductor 30, the main winding 30b of which is arranged in the circuit of the grids 26 of the rectifier 2, and this for the purpose of to order these grids and, thereby,
the operation of this rectifier. The control circuit of the grids 26 is connected to the three-phase supply network 1. A small transformer 27, the primary of which is supplied by this network, in turn supplies a dry rectifier 28 which supplies a direct current through the variable resistor 13 of the element 12 of the device 9, an adjustable resistor 29 as well as the auxiliary 30a of the inductance 30 with pre-magnetization cores.
The primary winding 32 of a grid transformer 31 is connected to the three-phase power supply network 1, while its secondary rolling 33 is connected to the grill 26 via the inductor 30b and the resistor 25 previously discussed, and pre-magnetized core winding 30b.
Fig. 2 shows, in a more complete manner, the circuit diagram of the part of the installation designated by 30 and 31, in fig. 1. In this fig. 2 ,, the three-phase grid transformer 31 is shown with its three primary windings 32, connected in a triangle. 33 are -its secondary windings. The inductor designated by 30 comprises, as we have seen, auxiliary magnetization coils 30a and main coils 30b, arranged in pairs on cores.
Core windings 30c without prior magnetization are arranged between inductors 30 and 31. The operation of this arrangement shown in FIG. 2 corresponds to what is described in Swiss patent No. 226559 (Fig. 7, for example). The installation shown in fig. 1 further comprises a second regulator device 34, serving to limit the intensity of the current delivered by the rectifier 2.
This device comprises a controlled element 35, having a current winding 36, through which the current of the rectifier 2 passes; it comprises a control element 37, shown schematically in the form of a variable resistor 38, arranged between the winding 30c of the inductor 30 and the variable resistor 1.3 of the control element 12 of the device. main regulator 9. The purpose of this auxiliary regulating device 34 is to limit the current delivered by the rectifier 2, by acting, by varying the resistance 38, on the degree of magnetization of the core of the inductance 30b pre-magnetized core, arranged in the control circuit of the gates 26 of the rectifier 2.
Finally, the installation shown in FIG. 1 comprises auxiliary electrolytic elements or cells 39, 40, without load capacity, arranged in opposition to the battery 3. These various auxiliary batteries are in series with each other and with the supply network 4, and switches 41, 42 are provided for bypassing them separately. These auxiliary cells are provided to allow rapid charging of battery 3 during buffer operation; they produce a drop in the voltage at the terminals of network 4. The presence of these cells is not essential.
The operation of the installation described is as follows: This involves (carrying out parallel operation of the rectifier 2 and the battery 3, for supplying the user network 4, under conditions such as, as long as operation remains normal, the current flowing through the battery is low for all the loads of network 4 and that the voltage variations at the battery terminals are between very narrow limits.
Suppose, for example, that redr, ssor 2 is sized to provide a steady-state current of 400 amps and that battery 3 is designed to provide a maximum discharge current of 500 amps. This last value will correspond to exceptional cases of operation such as loss of power from network 1 or overloading from network 4.
Suppose further that it is desired to maintain the battery current at a set point of, for example, 5 amps in the direction of discharge.
For this explanation, let us choose the simplest regulator: the regulator of the electromagnetic type. This device has a magnetic flux generated by total amperes-turns A. It has a light piece, made of iron, capable of moving in the air gap of the magnetic core, under the action of the flux. This mobile part pivots outwardly at the air gap. It is subjected to the action of Your spells and it is used to move the sliding contact of variable resistor 13.
For a certain value A = Ao of the ampere-turns, this mobile unit is in indifferent equilibrium, that is to say that it can occupy any position that one wishes, between its two extreme positions, which corresponds to as many different values of resistance 13. If we have A <B> <I>> .A ,,, </I> </B> the mobile unit goes to its extreme position for which the value of resistance is zero. If A <Aa, it is in the opposite position, for which the value of resistance 13 is maximum, that the mobile equipment goes.
If n represents the number of turns of the tension winding 17 and N the number of turns of the windings 14 and 15 together; if, on the other hand, I represents the current of the battery and i the current passing through the winding 17, we have the following relation, corresponding to the equilibrium conditions of the regulator device 9: <I> ni </ I > - [- <I> NI = A, </I> The voltage supplied to the winding 17, and which is here the voltage of the battery 3 itself, is a practically constant direct voltage. Thus, the major part of the am pere-turns of the regulator device, which is supplied by 17, remains constant and the variable part corresponds to NI.
By virtue of the compounding, it is sufficient that N represents a small number of turns, which can be, for example, chosen between 3 and 10. If the current I of the battery varies, the controlled element 12 of the regulator device moves towards a new position, ie the value of resistor 13 varies.
Let us suppose that the total current supplied to the user network 4 by the rectifier 2 and the battery 3 working in parallel, undergoes, due to a variation in the load of the network 4, a certain increase. It is the battery 3 which, first of all, provides the required difference in intensity, which determines an increase in I and, consequently, a variation of the resistance 13. The variation of this resistance 13 results in a corresponding variation in the voltage of the grid 26 in the direction of an increase in the flow rate supplied by the rectifier 2.
The controlled element 12 comes to a standstill when the flow supplied by the rectifier 2 is such that the initial setpoint value of the intensity I in the winding 14 is re-established.
In a variant of the installation according to fig. 1, the constant direct voltage supplied to the winding 17 could be supplied by a source different from the voltage of the battery 3.
The battery current can be adjusted in such a way by means of the device 9 that this battery discharges slowly and steadily. The lower the value of this discharge current is chosen, the longer the battery can remain in operation without requiring recharging; this discharge time can range from a few days to a few weeks.
A few particular cases of operation of the installation will now be described.
1o Let us suppose that the intensity demanded by the use network 4 increases considerably and exceeds the value for which the rectifier 2 is dimensioned. The regulating device 9 would tend, if it were necessary, to increase the flow rate of the rectifier 2, by acting on the potential of the grid 26. But such an increase beyond their maximum admissible for this rectifier would entail, at after a certain time, the triggering of this rectifier under the action of its safety thermostat, which would go to the opposite end of the intended purpose.
It is for this reason that the auxiliary regulating device 34 is provided, which comes into play when the current appreciably exceeds the maximum value tolerated for the rectifier 2. This regulating device 34 acts in a way in the opposite direction of the rectifier 2. device 9, that is to say that it prevents the current output by the rectifier 2 from exceeding a certain limit fixed in advance, which is precisely the maximum value for which this rectifier is dimensioned. It follows that, by the combined action of 13 and 38, the intensity supplied by re-trainer 2 goes up to the admitted limit, resistance 13 varying to the end of the race and,
the regulator 9 not being able to go further, it therefore allows a battery current corresponding to the demand of the network 4 to pass through. It is therefore the battery 4 which provides, from this moment, the back-up necessary to cope. at the request of the user network. The intensity of the battery current is then no longer limited to the low value mentioned above and tripping of the rectifier is avoided.
20 If the power supply from network 1 ceases, it is the battery which supplies current to the user network 4 and in this case we have <I> ni </I> + <I> NI> </ I > Ao.
The regulator 9 then brings the value of the resistor 13 to zero, but without effect on the re trainer 2, since the latter is no longer supplied. The regulator device 9 therefore lets through the battery current necessary to meet the demand from the network 4.
<B> 30 </B> It is clear that the regulator device 9 acts on the value of the resistor 13 not only when the current demanded by the network 4 varies, but also when the voltage of the supply network 1 undergoes variations, since in both cases the result is a variation in battery current. If, for example, the voltage of the three-phase network increases, the current delivered by the rectifier increases and, consequently, the current of the battery decreases.
The sum of the ampere-turns: <I> ni </I> + <I> NI </I> <Ao decreases, which causes an increase in the value of resistor 13 and a decrease in the prior magnetization current flowing in the magnetization bearing 30a, which in turn causes a decrease in the current delivered by the rectifier.
4o Instead of fixing the value of the current intensity of the battery at + 5 amps for example, it can be fixed at a value such that this battery remains constantly charged without undergoing discharge. To cope with the internal losses of the battery, it is necessary to provide a current through this battery of -5 amps, for example. This intensity is low enough so that the voltage at the terminals of the network 4 does not undergo variations beyond the tolerated limits and that, consequently, the cells 39 and 40 do not have to intervene.
It will be noted that, in this case, the installation described, although acting by adjusting the intensity of the current of the battery, has the effect of determining the maintenance of the voltage at the terminals of the network 4 between very limits. narrow, at a practically constant value. This is due to the fact that, when the battery remains charged to the same degree, the voltage it supplies is perfectly determined and constant. One thus obtains the constancy of the tension at the terminals of the network 4, which would be difficult to obtain by other means.
50 Provision can be made for the set value of the battery current to be not a discharge current, but a weak charging current.
With regard to the charging of battery 3, the following can be observed: If the current allowed for this charge during the operation in parallel of the rectifier and this battery is low, no special provision is necessary; the battery will be traversed by a current lower than the value for which the device 9 reacts.
If the limits between which it is allowed to vary the voltage between 19 and 22 are very narrow, the corresponding allowable load current becomes very low unless auxiliary cells 39 and 40 are brought into play in the following manner A device, not shown, controlled by the voltage at the terminals of the network 4, produces the opening of the contacts 41 and 42 to bring into play the number of cells 39, 40, necessary to maintain this constant voltage, when it tends to increase. This same device short-circuits cells 39 and 40 when the voltage across network 4 drops.
Thus, when cells 39 and 40 are in circuit, in opposition to 3, an increase in the voltage at the terminals of the battery, allowing rapid charging of the latter, can take place without repercussions on the voltage at the terminals of the network. 4.
By varying the value of resistor 21, the value of the intensity in the battery that the regulator device 9 is responsible for maintaining can be adjusted as desired. This value can be positive or negative. However, with regard to the charge of the battery, the value of resistor 21 must vary between very wide limits. Also, provision is made to be able to act on resistor 18 to obtain the same result, that is to say the adjustment at will of the setpoint value of the intensity through the battery. : L: n effect, the resistor 18 in parallel over 17 can, by much smaller variations, make it possible to obtain the same result as by the variation of the resistor 21.
If one of the cells of battery 3 no longer works for some reason and, as a result, the current through the battery becomes zero, the installation works as follows: On <I> a ni = </ I> Ao, because <I> I = o. </I> The regulator voltage coil is then only active and the regulator 9 acts from that moment as a voltage regulator and it controls the rectifier 2 in such a way that the latter alone supplies the current requested by the network 4.
The diagram according to fig. 3 illustrates the operation of the installation in the case where the network 4 is disconnected and where, consequently, the rectifier 2 is only used to charge the battery 3. In this diagram, the charging current of the battery is shown on the abscissa. battery, and on the ordinate, the voltage at the terminals of. this battery. The load current In. Corresponds to the normal intensity.
On this diagram, a series of straight lines has been represented, all passing through a certain point Io of the x-axis. These different straight lines are defined as will be indicated. The condition of equilibrium of the regulating device 9 is, as was said above, that the sum of the ampere-turns is equal to a certain value A which has been called the total ampere-turns.
If we remember that the intensity i through resistor 21, for a value R of the total resistance of the set formed by 20, 21 and -element 11, is equal to
EMI0006.0012
we have (by giving n and N the same meaning as above
EMI0006.0014
For each value of R, the corresponding values of <I> U </I> and <I> I </I> determine one of the lines passing through point 1o. As the value of R is increased, the line rotates clockwise in fig. 3, that is to say approaches the vertical:
The point 1o of intersection of all these lines corresponds to the value of U = o, that is to say to:
EMI0006.0020
In the foregoing considerations, we have done. abstraction of the presence of resistor 8 in parallel on 17.
Line 43 represents the external characteristic of rectifier 2, that is to say the maximum voltage at this rectifier for the various current values passing through it, in the complete absence of any control by the grids 26. - For the different degrees of control by the grids 26, all the points: e presentative of the operation are located below the line 43.
If the resistance R of the voltage circuit of the regulator device J, referred to above, has a value Rl, the charging of the battery begins at point 51, with the voltage UB. The battery is charged along the line segment 51, 52, the extension of which goes through 10, as we have seen above.
If, at 52, the voltage Ul, at which the battery boiling begins, is reached, a voltage relay subjected to the voltage Ul reduces the resistance from the value Rl, to the value RZ and, thereby, the load continues along the line segment 53, 54, until the voltage Uz is reached. Resistance R2 is generally chosen such that the current, when at point 53, at the start of the end of charge, is approximately equal to a third or a quarter of the full load current. .
When it is desired to obtain rapid charge of the battery, the resistance R is increased up to the value R3, so that the intensity corresponding to point 55 'is greater than the full charge current. The auxiliary regulator device 34 which constitutes, as we have seen, a current limiter, comes into play, and the charging takes place according to 55, 56 '56.
Thus, the full load current is practically achieved. The end of charge takes place along the straight segment 57, 58, that is to say with the highest admissible end of charge current.
Resistance Rh corresponds to the maximum charging current accepted by the battery manufacturer, for the end of charging, between Ul and U2. If, on the contrary, it is desired to achieve a slow charge, the resistance R must be reduced, and the end-of-charge resistance is chosen equal to the load resistance, so that the charging process is represented by the line 59, 60, 61, 62.
In fig. 3, the load current value 1o is greater than the full load current In. In principle, Io can also be lower than In. For R = @, the load complements with the constant value Io for the inten - site. If a higher charging current is desired, the poles of the voltage winding of the regulator device 9 must be reversed and charging takes place, at increasing voltages, with a slightly increasing current.
The lines representative of the load in fig. 3 move closer and closer to the vertical when the resistance R defined above increases. It is also possible to leave this resistance constant and to arrange in parallel on the winding 17 a variable adjustment resistor 18. Until now, the presence of this resistance has been disregarded in the explanation of the operation. The lower this resistance, the higher the load current.
Fig. 4 is similar to FIG. 3, but relates to the buffering operation of battery 3 with rectifier 2. The positive abscissas correspond to the charge and the negative abscissas to the discharge of the battery. The resistance R is reduced until the battery current, for the normal battery voltage, is substantially equal to zero. At point 71, the resistance R has been chosen equal to Rl, so that, for the battery voltage UB, a low discharge current is supplied by the battery.
As a result, the battery voltage decreases towards the end of the discharge, for example, up to the value U'B, the intensity of the discharge current decreasing slightly from the value corresponding to point 71 to that corresponding to the value U'B. point 71 '. If the battery is again fully charged up to voltage U "B, the discharge current corresponds to point 71". But we can also choose the value R equal to Rz, so that, for the normal voltage UB of the battery, the current of the latter is exactly equal to zero, which corresponds to point 72. As, during operation as a buffer, the battery gives no current, its voltage and charge are kept constant for a very long time.
If a value R3, greater than Rz, is chosen for R, a slight charge of the battery occurs during buffer operation. In this way, the voltage of the battery increases according to the segment of the line 73, 73 ". If now the charging current of the battery is chosen equal to the current corresponding to the internal losses of the battery, the latter remains charged. permanent way.
If the load resistance is further increased beyond value R3, up to value R4, the battery voltage increases, during buffer operation, beyond U "B, to U" 'B. If this voltage exceeds the admissible voltage limit for utility network 4, that is to say exceeds the extreme limits of the variations allowed for the voltage at the terminals of utility network 4, cells 39, 40 must be brought into play to produce the decrease in voltage necessary to maintain the constancy of the voltage at the terminals of this user network, despite the increase in the voltage at the terminals of the battery.
It can therefore be seen that by varying the resistance R (formed, as we have seen, by the set of resistors 20, 21 and of the resistance of the voltage element 11 of the regulator device 9), the installation can be adjusted to any desired value of current intensity in the battery corresponding either to the load or to. the discharge of the latter, or even to an exactly zero value of this current, and that during the buffer operation of the battery and of the rectifier. In general, the adjustment can be provided in such a way that, during buffer operation, the battery loss current is more or less covered, which makes it possible to keep the voltage at the terminals very exactly constant. operating circuit 4 for as long as a few weeks.
The current Io in fig. 4 is all the smaller as the number of turns N of the compounded rolling bearing of the regulating device 9 is chosen larger. In the case where I ,, tends towards zero, the regulator device approaches a current regulator which, for the representation adopted in FIG. 4, would give a load line represented by the y-axis. It is recommended to use, during buffer operation, a number of turns N greater than that which is used when charging the battery. This is the purpose of switch 16.
The current flowing through the battery during buffer operation depends on the battery voltage, the temperature of the winding 17 and of the resistors 20 and 21, and other influences as well. These effects are all the less sensitive the higher the number of turns N is chosen.
It should be noted that the regulator device 34 can be constituted by an intensity regulator of current type, that is to say not requiring great precision.
The regulator device 9 can be of the electromagnetic type with movable elements. It can also be arranged so as to act on a stepped resistance or on a column of carbon disks, the resistance of which depends on the pressure exerted on it. In the first case, the adjustment is discontinuous; in the second, it is continuous.
Instead of cells 39, 40, it would be possible to provide a voltage regulator controlled by the voltage at the terminals of network 4 and acting on the gate voltage 26 to limit the intensity of the battery charging current when, for example. following charging, the voltage at the terminals of network 4 exceeds the limits set.
In another variant, provision can be made for the safety thermostat of the rectifier 2 to normally short-circuit the variable resistor 38 of the auxiliary regulating device 34. In this case, the auxiliary regulating device 34 does not intervene when the intensity. output by the rectifier 2 exceeds the maximum value for which it is dimensioned, at least as long as the safety thermostat does not act.
This safety thermostat, after fifteen minutes of overloading the rectifier, for example, opens the contact which bypasses the variable resistor 38 and, from this moment, the auxiliary regulator device 34 intervenes to limit the current through the rectifier 2, to the maximum permitted value.
We thus obtain that the installation faces a momentary overload by means of the rectifier 2 only, but that, if this overload persists, the rectifier 2 sees its current limited to a certain maximum, the battery 3 therefore supplying. the necessary ap point: If the rectifier is not a mercury vapor rectifier, but a grid dry rectifier, the operation would be practically the same as that which has been described.
If, on the contrary, the rectifier is constituted by a mechanical rectifier, the automatic reg-ulator device 9 would act, in this case, on the mechanical members modifying the ins as of closing and opening of the contacts of this circuit.
In a variant of the installation described, provision could be made for the regulating device 9 to act, not on the grid of the re dresser, to control the operation of the latter, but on the anode coils of this rectifier, arranged on the alternating current side of this rectifier, to produce variations in the supply voltage of this rectifier and, consequently, to adjust its intensity.
Finally, in some. In this case, the automatic regulator device 9 could not be compounded, but it could only have a current circuit and no voltage circuit.