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SYSTEMES REGULATEURS DE TENSION POUR
BATTERIES D'ACCUMULATEURS
L'invention se rapporte à des dispositifs pour le chargement automatique de batteries secondaires dans le but de maintenir les tensions de ces batteries au-dessus d'un niveau déterminé.
Suivant l'invention, un équipement destiné à maintenir la tension d'une batterie secondaire au-dessus d'un minimum déterminé, est caractérisé par une réactance à noyau saturable à travers l'enroulement à courant continu, de laquelle un courant passe quand la tension de la batterie tombe en dessous d'un minimum déterminé, et cela pour amener le courant de charge à alimenter la batterie.
Suivant un autre fait caractéristique de l'invention, l'équipement destiné à maintenir la tension de la batterie secondaire au-dessus du minimum déterminé, comprend un dispositif ayant un enroulement à courant continu et un enroulement à courant alternatif dont l'impédance varie avec le courant passant dans l'enroulement à
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courant continu. Ce dispositif est arrangé de manière que quand la tension de la batterie atteint un minimum déterminé, le courant à travers l'enroulement à courant continu, et par suite l'impédance de l'enroulement à courant alternatif atteignent des valeurs telleque ce dispositif provoque la fourniture du courant de charge à la batterie.
Suivant encore un autre fait caractéristique de l'invention, un équipement pour maintenir la tension d'une batterie secon -daire au-dessus d'un minimum déterminé, est caractérisé par un relais normalement inopérant, pourvu de deux enroulements placés chacun dans un circuit équilibré, de sorte que le relais fonctionnera pour amener le courant de charge à la batterie quand la condition d'équilibre est rompue et qu'une impédance dans un des circuits équi -librés perd sa valeur d'équilibre sous l'action du courant qui la traverse, cela se produisant quand la tension de la batterie descend à un minimum déterminé.
L'invention est mieux comprise de la description suivante d'un certain nombre de formes de réalisation,basée sur les dessins ci-joints. Sur ceux-ci:
La figure 1 montre un arrangement de circuits pour mainte -nir la tension d'une batterie dans des limites déterminées;
La figure 2 montre un arrangement de circuits qui assure le maintien de la tension d'une batterie dans des limites déterminées, et offre en outre la possibilité de passer à un régime de demi -charge quand cette tension atteint un certain voltage intermédiaire;
La figure 3 montre un autre arrangement modifié permettant d'atteindre les mêmes résultats que l'arrangement de la figure 2;
La figure 4 montre un arrangement de circuits utilisant un pont de résistances ;
La figure 5 montre une modification de l'arrangement de la figure 1;
La figure 6 montre une modification analogue pour l'arrangement de la figure 2.
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Dans l'arrangement montré sur la figure 1, le voltage de la batterie 1, qui doit être contrôlé entre des limites déterminées, est opposé à un voltage pratiquement constant déterminé par le glisseur 9 d'un potentiomètre 5 connecté à un rectificateur à potentiel constant 2, alimenté d'un réseau à courant oontinu à travers le transformateur Tl. Une unité rectificatrice 3 agissant oomme une valve, et l'enroulement à courant oontinu d'une réaotance SCR à noyau saturable contrôlant l'amplifioateur 4, sont en série avec le: circuit précédent. Le voltage de sortie du rectificateur 2 est maintenu constant par les transformateurs T2 et T3 fonctionnant comme transformateurs saturés.
Dans l'amplificateur magnétique 4, le courant alternatif fourni par le transformateur 11 en parallèle aveo le rectificateur 2 du circuit d'alimentation à oourant alternatif,est divisé entre deux ponts rectificateurs 12 et 13 qui sont semblables l'un à l'autre, exoepté que le pont 13 oomprend l'enroulement à courant alternatif de la réaotanoe SCR dans son conducteur d'alimentation, tandis que le pont 12 comprend une impédance compensatrice ajustable 14. Un voltage constant est déterminé par le curseur 9 du potentiomètre 5, et quand la tension de la batterie tombe jusqu'à un minimum déterminé, le courant nécessaire passe du rectificateur 2 vers la batterie 1 à travers l'enroulement à oourant continu de la réactance SCR.
Le changement dans le système amplificateur équilibré amène une variation dans le courant pas -sant à travers un des enroulements du relais 6, et ce relais fonctionne. Par son contact 8, le relais 6 court-circuite une partie du potentiomètre 5, faisant passer de cette manière la tension d'opposition dérivée du potentiomètre 5 et déterminée par la position du curseur 9, à un voltage déterminé par la position du ourseur 10 et égal au voltage maximum prescrit de la batterie. En même temps les contacts 7 appliquent le courant de charge à cette batterie.
Le relais se rétablit quand le voltage de la batterie atteint une valeur correspondant à la position du ourseur 10, supprimant ain -si le courant de charge et réduisant le voltage d'opposition à celui oorrespondant au ourseur 9. Le voltage de la batterie étant maintenu
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plus grand que le voltage d'opposition, la batterie tend à envoyer un courant en direction inverse, mais cela est empêche par suite de la présence de l'unité rectificatrice 3 dont la résistance intérieure quand elle est utilisa;en direction inverse, limite le courant à une valeur négligeable. Le voltage de la batterie doit maintenant diminuer à la valeur minimum avant que le relais ne fonctionne à nouveau.
Le second arrangement montré sur la figure 2 est un arrangement à trois positions au lieu de deux positions, comme dans la figure 1. Il peut être comparé avec un voltmètre à contact ayant une position maximum, une position minimum, et une position neutre intermédiaire. Il comprend deux relais séparés dont les contacts sont connectés en série. Dans cet arrangement, comme précédemment, le voltage constant fourni à travers le curseur 9 est choisi sur le potentiomètre 5, et pour le voltage minimum prescrit de la batterie le courant nécessaire passe au rectificateur à potentiel constant vers la batterie à travers l'enroulement à courant continu de la réactance saturable ASCR associée avec un amplificateur A et une valve A3 commandant le relais A6. Le voltage constant fourni par le curseur 10 doit être égal au voltage maximum prescrit de la batterie.
Le fonctionnement de cet arrangement est le suivant :
On suppose que les limites de voltage de la batterie sont 50 Volts minimum et 52 Volts maximum, les deux voltages d'opposition étant choisis comme cela a été expliqué précédemment. Au voltage minimum de batterie, le rectificateur 2 envoie un courant défini à travers les enroulements à courant continu de ASCR et de BSCR, commandant ainsi les deux relais A6 et B6. Dès lors le contact 16 est ouvert et les contacts 17 et 15 sont fermés, appliquant le courant total de charge à la batterie. Il en résulte un accroissement du voltage de batterie de 50 Volts, par exemple à 50,5 Volts, et dès lors le courant à travers ASCR est réduit à une valeur telle que le relais A6 se rétablit.
Le contact 15 s'ouvre, tandis que le contact 16 se ferme, réduisant ainsi le courant de charge de la valeur totale à une valeur réduite, le relais B6 étant encore actionné car le voltage de batterie n'a pas atteint le maximum prescrit tel que
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déterminé par le curseur 10. Un autre accroissement du voltage de batterie au maximum de 52 Volts, comme un résultat du régime en demi-charge qui lui est appliqué, provoque une diminution dans le oourant à travers BSCR, ce qui libère le relais B6, déconnectant complètement le courant de charge. La diminution qui s'ensuit du volta -ge de batterie provoque l'application de la demi-charge au moyen du relais B6, et une autre réduction du voltage de batterie provoque l'application de la charge oomplète.
Les valves A3 et B3 permettent le passage du courant seulement dans une direction du rectificateur 2 à la batterie 1.
L'arrangement montré sur la figure 3 est semblable à l'arrangement précédent au point de vue des possibilités de commutation des relais. Dans cet arrangement, on utilise seulement un voltage' d'opposition choisi sur le potentiomètre 5, de sorte que pour le: voltage de batterie maximum prescrit, aucun courant ne passe dans l'amplificateur C à travers l'enroulement à courant continu d'une réactance à noyau saturable CSCR. L'amplificateur est à deux étages, capable d'exciter deux relais A6 et B6 avec des pressions relative -ment hautes (15 grammes) sur les contacts.- La réduction du voltage de batterie provoque le passage d'un courant à travers l'enroulement à courant continu de la réactance CSCR vers l'amplificateur C, de sorte que le relais B6 fonctionne.
Chacun des enroulements compen- -sateurs A'61 et B61 est excité des rectificateurs additionnels 18 et 19, et le courant compensateur est amené à la valeur voulueau moyen des résistances ajustables 2 0 et 21. Ces enroulements compensateurs sont connectés de sorte que leur effet magnétique est en opposition avec l'action des enroulements A62 et B62. Pour deux limites déterminées de voltage de batterie, les résistances réglables 20 et 21 doivent être modifiées, de sorte que le relais B6 fonctionne aux demi-limites du voltage de batterie, tandis que le relais A6 fonction -ne aux limites totales du voltage de batterie, après que celui-ci est tombé à la valeur minimum.
Le quatrième arrangement montré sur la figure 4 diffère, en principe, des trois précédents arrangements. Le voltage de la
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batterie 1 au lieu d'être opposé à un voltage pratiquement constant, est directement connecté à un circuit en pont BC dont deux bras comprennent des éléments à résistance variable VRI et VR2, ou autre dispositif dont la résistance varie avec l'intensité de courant. Les deux autres bras du pont comprennent des éléments de résistance nor -mâle NR1 et NR2, comme par exemple des résistances à fil enroulé.
Les éléments de résistance variable ont des valeurs qui varient en réponse au courant les traversant, et le circuit en pont BC est, de préférence, réglé d'une manière telle que pour le voltage maximum de batterie, aucun courant ne passe à travers l'enroulement de saturation SCR1 de la réactance SCR de l'amplificateur magnétique. La sensibilité de cet amplificateur a été considérablement accrue par l'arrangement suivant.
Quand il n'y a aucun courant d'entrée ou de saturation appliqué à l'enroulement SCR1, le courant normal de magnétisation I passera dans l'enroulement à courant alternatif de l'unité rectifioa- trice 22. Le courant rectifié oorrespondant à IO passe alors dans l'enroulement 62 du relais 6, excitant partiellement ce relais. Un enroulement compensateur 61, alimenté par le rectificateur 23, est prévu sur ce relais pour neutraliser cet effet de magnétisation. Le courant rectifié correspondant à IO était envoyé à travers l'enroulement SCR2 de la réactance SCR saturant partiellement celle-ci. Cet effet de saturation est neutralisé par l'enroulement compensateur SCR3, excité par le rectificateur additionnel 24, et le courant com -pensateur est amené à la valeur voulue au moyen de la résistance réglable 25.
Quand le voltage de la batterie décroît, le pont BC est déséquilibré par suite d'un courant passant à travers l'enroule -ment SCR1 de la réactance, qui se sature. Cela permet que le volta -ge à courant alternatif provenant du transformateur principal Tl s'accroît sur le rectificateur 22, augmentant ainsi le voltage rectifié du relais 6 et le courant passant à travers l'enroulement SCR2.
Cet enroulement est disposé sur la réactance de rianière que l'effet magnétisant aide la saturation préalablement produite par le courent continu de l'enroulement SCR1. Cela permet que la réactance est
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d'abord saturée et provoque un accroissement "aàns''' 1'8:' ùàgnétisation du relais 6. Plus élevé est le voltage sur le relais 6, plus élevée sera la saturation, et cela continue jusqu'à ce que la réactance soit complètement saturée..
Un autre arrangement de l'invention est montré sur la figure 5, 'qui est une modification de l'arrangement de la figure 1, la limite minimum de voltage pour la batterie 1 étant déterminée par la position du curseur 9 sur le potentiomètre 5, tandis que le volta -ge maximum est déterminé par la position du curseur 10. Ainsi qu'il est montré sur la figure 5, un arrangement à alimentation en retour a été incorporé dans l'amplificateur magnétique D, dont deux enroule -ments séparés SCR4 et SCR5, placés sur la réactance SCR, sont utilisés. L'enroulement à alimentation en retour SCR4, dont l'effet de magnétisation aide la saturation de la réactance, est connecté à la résistance variable 26 du circuit d'entrée- du rectificateur G2, lequel sert à exciter l'enroulement de commande du relais 6.
L'enroule -ment compensateur SCR5 est, de plus, connecté à la résistance varia -ble 27 vers un rectificateur séparé G4. L'effet magnétisant du dernier enroulement, quand il est alimenté par le rectificateur G4, est tel qu'il neutralise l'effet de magnétisation de l'enroulement SCR4 oréé par le courant normal qui passe à travers le rectificateur G2 quand aucun courant continu ne passe à travers l'enroulement d'entrée, Cela peut être effectué jar le réglage des résistances variables 26 et 27. Un rectificateur G3 est, de plus, prévu pour neutraliser l'ef -fet de magnétisation au repos du relais. Celui-ci peut être neutra -lisé par le réglage de la résistance variable 28.
Tous ces rectifi -cateurs séparés G2, G3, et G4, sont alimentés par des transformateurs à potentiel constant et à courant continu afin d'éviter des troubles résultant des fluctuations possibles du voltage de ligne.
Si on suppose maintenant qu'un courant défini est envoyé à travers l'enroulement d'entrée de SCR, il en résulte une diminution de l'impédance de la réactance, ce qui accroît le voltage à courant alterna- tif appliqué sur le rectificateur G2. L'énergie fournie par celui-ci à son tour excite partiellement le relais 6, et de plus sature la
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réactance par l'effet de magnétisation de l'enroulement à alimentation en retour qui aide la saturation de la réactance jusqu'à ce qu'un équilibre complet soit obtenu.
La figure 6 montre un arrangement qui est modifié de celui de la figure 2 de la même manière que l'arrangement de la figu -re 5 était modifié de celui de la figure 1. Cette nouvelle disposition forme un système à trois positions qui peut être comparé à un voltmètre à contact aveo une position maximum, une position mini -mum et une position intermédiaire. L e voltage constant obtenu du curseur 9 est choisi sur un potentiomètre 5 de manière que pour une limite minimum de voltage,le courant passe du rectificateur 2 à la source contrôlée 1 à travers l'enroulement à courant continu de ASCR et la valve A3 afin de commander le relais A6. Le voltage constant obtenu du ourseur 10 doit être égal à la valeur maximum désirable du voltage devant être contrôlé.
Le fonotionnement de l' arrangement décrit est le suivant:
On suppose que le voltage doit être contrôlé entre 50 et 52 volts, lesdeux voltages d'opposition différents étant choisis ainsi que cela a été expliqué précédemment. Au voltage minimum,le rectificateur 2 envoie un courant défini sur les enroulements de ASCR et de BSCR, commandant ainsi les deux relais A6 et B6. De cette manière, le contact 28 est ouvert et le contact 17 est fermé. Si le voltage de batterie s'accroît, par exemple de 50 à 50,5 Volts, le courant à travers le circuit d'entrée de l'amplificateur A est réduit et le relais A6 se rétablir, ouvrant le contact 15. Un autre accrois -sement du voltage vers le maximum de 5 2 Voltsrésulte dans un rétablissement du relais B6 par suite de la fermature du contact 28.
Le fonctionnement des valves A3 et B3, ainsi que le réglage et le fonctionnement de l'arrangement à alimentation en retour seront compris des descriptions données en ce qui concerne les figures 2 et 5.
Le principe du circuit de contrôle en pont de la figure 4 peut aussi être utilisé pour le système à trois positions des figu -res 2 et 6, en utilisant deux ponts séparés convenablement réglés chacun pour faire fonctionner les deux amplificateurs séparés res- preotivement aux limites devoltage maximum et minimum.
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Les arrangements déorits ont pour but de contrôler des voltages à oourant continu, mais des voltages à courant alternatif peuvent aussi être contrôlés entre des limites déterminées. A cet effet, le voltage à courant alternatif devant être contrôle est d'abord rectifié par un rectificateur à sec ou par quelque autre dispositif convenable, puis est filtré et appliqué au circuit d'en- trée (borne de la source devant être contrôlée) d'un des circuits précédemment décrits.
Tous les systèmes de contrôle qui viennent d'être décrits font usage d'un,dispositif dans lequel l'impédance d'un enroulement à courant alternatif varie avec le courant d'un enroulement à cou- rant continu, un tel dispositif étant oombiné avec un relais télé- phonique normal ayant des pressions de contact normales. Dans les figures 1, 2, 3, 5 et 6, le voltage devant être contrôlé est opposé au voltage pratiquement constant obtenu d'un potentiomètre au moyen d'un ou de deux curseurs. Dans la figure 4, le voltage est appliqué à un circuit en pont oomposé d'éléments de résistance variable non linéaire.
Les faits caractéristiques de ces arrangements sont : (1) Le fonotionnement des relais contrôlant le voltage peut facilement être réglé pour diverses valeurs de tension; (2) Des contacts délicats sont évités dans les relais contrôlant le: voltage et sont remplacés par des contacts de relais téléphonique normaux ayant une pression d'environ 15 grammes; (3) Les relais, contrôlant le voltage opère à travers un ou plusieurs dispositifs à noyau saturable dans lesquels l'effet d'inversion de potentiel sur le circuit d'arrivée de l'amplificateur est supprimé par l'effet de blocage des reotifioateurs seos; (4 ) L'effet de voltage des relais contrôleurs est sup- le primé par le voltage stabilisé opposé de manière à/rendre plus sen- sible aux effets des changements de tension.
REVENDICATIONS.
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