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L'invention concerne les génératrices électriques et a pour objet des dispositif pour faire mieux fonctionner et durer plus longtemps l'ensemble des balais et le collecteur ou les bagues collectrices d'une génératrice qui, pour une raison-quelconque, est destinée à débiter, pendant de longues durées, des cou- rants d'intensités petites ou nulles, ces courants passant entre le collecteur ou bagues collectrices et les balais
Selon'l'invention,
dans une génératrice électrique du type ayant un' collecteur ou plusieurs bagues collectrices montés de façon à coopérer avec plu- sieurs balais fixes9 les balais portés pratiquement au même potentiel lorsque la machine fonctionne sont arrangés de façon à constituer deux groupes de balais élec- triquement indépendanta etesui sont reliés électriquement l'un à l'autre par l'in- termédiaire d'une inductance à prise médiane, cette prise médiane constituant l'une des bornes de connexion de la machine à un circuit extérieur de charge qu'el- le relie auxdits balais, des moyens étant prévus pour connecter respectivement lesdits groupes de balais aux deux bornes d'une source de tension alternative,
de telle sorte que lorsque cette dernière est branchée un courant alternatif cir- cule de l'un à l'autre des deux groupes de balais en passant par la partie de collecteur ou bague de collecteur coopérant avec ces groupes de balais ladite inductance étant telle qu'elle présente une réactance relativement grande vis-à- vis du courant alternatif fourni par ladite-source, mais une réactance ou résis- tance relativement petite vis-à-vs du courant débité par la génératrice dans son circuit de charge extérieur et qui passe par la prise médiane de ladite in- ductance en provenance ou en direction de ce circuit de charge.
De préférence;, lesdits moyens pour connecter une paire de groupes de balais portés au même potentiel à une source d'alimentation en courant alter- natif comportent individuellement une résistance de valeur en ohms élevée de fa- çon à réduire à une faible valeur l'intensité du courant qui est dérivé dudit circuit de charge extérieur vers la cource d'alimentation en question.
Selon une autre caractéristique de l'invention, chacune desdites'in-, ductances est arrangée de façon à être saturée lorsque l'intensité dudit courant; débité par la génératrice dans son circuit de charge extérieur dépasse une valeur prédéterminée et à réduire de cette manière l'intensité du courant alternatif d'alimentation circulant d'un groupe de balais à l'autre en passant par la partie de collecteur ou bague de collecteur coopérant avec ces groupes.
Lesdits moyens pour connecter une paire de groupes de balais protés au même potentiel à une source d'alimentation en courant alternatif comportent un transformateur dont l'enroulement secondaire est connecté de façon à faire circuler un courant alternatif de l'un de ces groupes vers l'autre par l'inter- médiaire de la partie de collecteur ou de la bague collectrice coopérant avec ces groupes, lorsque l'enroulement primaire du transformateur est connecté à la- dite source d'alimentationo
De préférence, les moyens pour connecter respectivement les paires distinctes de groupes de balais portés au même potentiel à une source d'alimen- tation en courant alternatif comportent individuellement un enroulement secondai- re, associé à la paire correspondante,
d'un transformateur commun à toutes les paires de groupes en question ayant un seul enroulement primaire destiné à être connecté à ladite source d'alimentation, chacun desdits enroulements secondaires électriquement indépendants l'un de l'autre, étant connecté de façon à faire cir- culer un courant alternatif d'un groupe de balais de la paire associée à l'autre, groupe par l'intermédiaire de la partie de collecteur ou de la bague collectrice coopérant avec ces deux groupes l'enroulement primaire du'transformateur est con- necté à la source d'alimentation en question.
Selon une autre caractéristique encore de l'invention, les moyens pour connecter les paires de groupes de balais portés au même potentiel à une source d'alimentation en courant alternatif comportant un dispositif de commande de tension sensible au courant débité par la génératrice dans son circuit de char-
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ge extérieur et destiné à réduire la tension alternative d'alimentation appliquée à chaque paire de groupes de balais de façon à réduire en conséquence le courant alternatif correspondant (circulant entre les groupes de balais de la paire en question) lorsque l'intensité dudit courant débité dans le circuit de charge dé- passe une valeur prédéterminée.
On décrira ci-après deux modes d'exécution de l'invention, concernant des dynamos, en référence au dessin annexé, dans lequel la figure 1 représente schématiquement un arrangement des organes d'une dynamo correspondant au premier mode d'exécution de l'invention; la figure 2 représente schématiquement une variante de l'arrangement de la figure 1; et la figure 3 représente schématiquement un arrangement des organes d'une dynamo correspondant au second mode d'exécution de l'invention.
La figure 1, à laquelle on se réfère maintenant, représente une dy- namo ayant un induit 10 qui coopère avec un système inducteur fixe (non représen- té). Les conducteurs de l'induit sont reliés à un collecteur 11 qui coopère avec un dispositif fixe à balaiso Ce dispositif comporte un bras de fixation positif et un bras de fixation négatif, et quatre boites porte-balai sont montées sur cha- cun de ces bras.
Chacune des ces boites contient un balai et les balais portés par le bras de fixation positif sont désignés dans leur ensemble, sur la figure, par le numéro 12, tandis que les balais portés par le bras de fixation négatif sont désignés en général par 130
Les quatre balais associés à chacun des bras de fixation sont alignés axialement et sont arrangés de façon à constituer deux groupes de balais isolés électriquement l'un de l'autre, les balais associés au bras de fixation positif étant répartis en deux groupes comprenant respectivement les balais 12a et les balais 12b; tandis que les balais associés au bras de fixation négatif sont répar- tis en deux groupes comprenant respectivement les balais 13a et les balais 13b.
Les balais positifs 12a sont directement reliés électriquement entre eux et ils sont raccordés aux balais 12b par l'intermédiaire d'une inductance 14 à prise médiane, cette prise constituant la borne 15 par laquelle les balais 12a et 12b sont raccordés à un circuit extérieur 16 (principal) qui comprend une char- ge 21. Les balais positifs 12a sont également raccordés aux balais 12b par un circuit auxilaire connecté en parallèle avec l'inductance 14 et comportant une résistance limiteuse 17 et un enroulement secondaire 18a d'un transformateur d'ali- mentation 18.
De même, les balais négatifs 13a sont raccordés aux balais 13b par l'intermédiaire d'une inductance 19 à prise intermédiaire, cette prise constitu- ant une borne principale 20 par laquelle les balais 13a, 13b sont raccordés au circuit extérieur 160 Les balais 13a et 13b sont, de même, raccordés par un cir- cuit auxiliaire comprenant une résistance limiteuse 22 et un autre enroulement secondaire 18b du transformateur d'alimentation 18.
L'enroulement primaire 18c du transformateur d'alimentation 18 est arrangé de façon à être alimenté en courant alternatif par une source 23 quand l'induit 10 de la dynamo tournée Lorsque le transformateur 18 est excité, un cou- rant alternatif appliqué par l'enroulement secondaire 18a traverse les balais 12a et 12b ainsi que les segments de collecteurs qui sont momentanément en contact avec ces balais et l'amplitude de ce courant est déterminée par la valeur en ohms de la résistance limiteuse 17 et par la tension appliquée à l'enroulement primai- re 18c.
Cet enroulement secondaire 18a applique également un courant alternatif à l'inductance 14 à prise médiane;, mais ce courant a une intensité, négligeable, car on a dimensionné l'inductance de telle façon que son impédance soit suffisam- ment grande pour ne pas court-circuiter en courant alternatif le circuit consti- tué par les balais 12a et 12b et par les segments de collecteurs en question+
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Toutefois la résistance opposée par chaque moitié de l'inductance 14 au passage du courant dans le circuit principal de charge est négligeable.
La résistance limiteuse 17 sert également à limiter l'intensité du courant qui peut être dérivé du circuit principal de charge vers l' enroulement secondaire 18a par suite d'une inégalité des résistances respectives des balais - 12a et 12b
De même;
, l'enroulement secondaire 18b fournit un courant alternatif qui traverse les balais 13a et 13b ainsi que les segments du collecteur qui sont momentanément en contact avec ces 'balais et l'amplitude de ce courant est déter- minée par la valeur en ohms de la résistance limiteuse 22 et par la tension d'ali- mentation appliquée à l'enroulement primaire 18c.L'impédance présentée par l'in- ductance 19 relativement au courant alternatif appliqué par l'enroulement secon- daire 18b est également suffisamment grande pour ne pas court-circuiter, en cou- rant alternatif, le circuit constitué par les balais 13a, 13b et par les segments du collecteur.
Les circuits respectifs sont réglés de telle façon que les courants alternatifs traversant les balais et les segments du collecteur soient suffisam- ment intenses pour empêcher une détérioration excessive des balais et du collec- teur
On a trouvé que, lorsqu'un balai maintenu en contact avec une surfa- ce de contact mobile est traversé par un courant très faible ou nul, au bout d'une durée prolongée, la surface du balai est durcie et elle acquiert un degré de po- lissage élevée et que, dans de telles conditions, le balai tend à user plus rapi- dement la surface de contact mobileoDans le cas où un tel balai frotte sur la surface de contact d'un collecteurpar suite de l'usure en question, il se pro- , duit du bruit ou des fluctuations de contact qui provoquent à leur tour,
une détérioration rapide des balais et du collecteur et éventuellement leur mise hors d'usage.
Toutefois, si on maintient au-dessus d'une valeur minimum particuliè- re l'intensité du courant allant du balai à la surface de contact mobile, que ce courant soit alternatif ou continu la surface de contact du balai ne se dé- tériore pas comme dans le cas précédent, et le collecteur ne subit pas de détéri- oration par suite de l'insuffisance de l'intensité du courant traversant le cir- cuit principal de charge et circulant entre le balai et la surface de contact mobile correspondante.
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Ainsi, en installant des éléments de production de courant auxiliaire, c'est-à-dire les enroulements secondaires' 18a et 18b et en s'arrangeant pour qu'ils maintiennent le passage de courants alternatifs entre les balais 12 et 13 et le collecteur 11,on protège,, les balais et le collecteur contre une détéri- oration excessive et ceux-ci présentent alors un fonctionnement sûr même si l'in- tensité du courant traversant le circuit principal de charge et circulant entre le collecteur et les balais est maintenue à une valeur faible ou nulle pendant de longues durées.
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Les inductances 14 et 19 sont relativement petites puisque les flux magnétiques résultants, en courant continu, traversant leurs noyaux respectifs dépendent chacun seulement de la différence des courants continus circulant dans les deux moitiés de l'inductance correspondante, cette différence étant fonction de l'inégalité des' valeurs des résistances des groupes de balais respectifs 12a, 12b ou 13a et 13b.
De plus;, lorsque 1 intensité du courant traversant le circuit principal de charge dépasse la valeur minimum spécifique nécessaire pour assurer une longue durée d'utilisation aux balais et au collecteurg les inductances peu- vent, sans inconvénient être saturées puisque les courants alternatifs appli- qués par les enroulements secondaires 18a et 18b ne sont plus nécessaire.Les résistances limiteuses 17 et 22 servent à limiter les courants alternatifs tra- versant les inductances respectives lorsque celles-ci sont à l'état de saturation.
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Dans le cas où une dynamo présente plus d'un bras porteur de balais par borne de connexion au circuit de charge, les balais portés par les bras de fixation associés à chacune des bornes peuvent être connectés de la manière déci- te ci-dessus à un enroulement secondaire, et, par exemple, les balais portés, par chacun des bras de fixation positifs peuvent être connectés à l'enroulement secon- daire 18a et les balais portés par chacun des bras de fixation négatifs peuvent, de même, être connectés à l'enroulement secondaire 18b.
Dans l'arrangement décrit ci-dessus, les courants alternatifs appli- qués par les enroulements secondaires 18a et 18b restent pratiquement constants pendant l'excitation du transformateur 18 mais, si on le désire, on peut aménager un dispositif 24 de commande de tension sensible au courant du circuit de charge qui traverse une résistance de dérivation 25 insérée entre la borne 20 du circuit principal de charge et la prise médiane de l'inductance 19, de façon à faire va- rier la tension alternative appliquée à l'enroulement primaire 18c du transfor- mateur en question par l'intermédiaire des bornes de connexion 23.
Le dispositif 24 de commande de tension est arrangé de façon à faire varier la tension aux bor- nes de l'enroulement primaire de telle sorte que l'intensité du courant total circulant entre chacune des séries de balais et le collecteur ne puisse s'abais- ser au-dessous d'une valeur prédéterminée. Ainsi, lorsque l'intensité du courant traversant le circuit de charge tombe au-dessous de cette valeur prédéterminée, la tension appliquée à l'enroulement primaire est automatiquement augmentée d'où il résulte une augmentation des courants alternatifs circulant entre les balais et les segments du collecteur.
La figure 2, à laquelle on se réfère maintenant, représente une va- riante dans laquélle chaque balai est divisé en deux éléments isolés électrique- ment entre eux et décalés l'un par rapport à l'autre en direction circonféren- tielleo Les éléments en amont 12c des balais positifs 12 sont reliés électrique- ment aux éléments en aval 12d de ces balais par l'intermédiaire de l'inductance 14 à prise médiane et du circuit auxiliaire comprenant la résistance limiteuse et l'enroulement secondaire 18a suivant l'arrangement de la figure 1.
De même, les éléments en amont des balais négatifs 13 (non représen- tés) sont reliés aux éléments en aval de ces balais 13 par l'intermédiaire de l'inductane 19 à prise médiane et du circuit auxiliaire comprenant la résistance limiteuse 22 et l'enroulement secondaire 18b du transformateur suivant l'arran- gement de la figure 10 Les enroulements secondaires 18a et 18b sont arrangés de façon à appliquer des courants alternatifs à travers les éléments de balai res- pectifs et les segments du collecteur pendant la durée de contact de ces derniers avec les éléments de balai correspondants Dans cet arrangement,
les courants alternatifs circulent également à travers les parties des enroulements de l'in- duit connectées entre des segments adjacents du collecteur lorsque les éléments de balai en amont et en aval sont respectivement en contact avec ces segmentso
Dans l'arrangement représenté par la figure 3, à laquelle on se ré- fère maintenant, la dynamo comporte deux bras porte-balais positifs portant res- pectivement les balais 30 et 31 ainsi que deux bras de fixation portant les ba- lais négatifs 32 et 33 respectivement, les balais étant placés de façon à frotter sur le collecteur 34. Les balais positifs 30 et 31 sont raccordés entre eux par une inductance 35 à prise médiane servant également à leur connexion au circuit principal de charge, cette prise médiane constituant la borne positive 36 termi- nale de ce circuit.
De même, les balais négatifs 32 et 33 sont reliés entre eux par l'intermédiaire d'une inductance 37 à prise médiane servant également à leur connexion avec le circuit principal de charge, cette prise médiane constituant la borne négative 38 terminele de ce circuit
Un circuit auxiliaire comportant une résistance limiteuse 39 connec- tée en série avec un enroulement secondaire 40a d'un transformateur d'alimenta- tion 40 est branché en parallèle sur l'inductance 35 associée à la borne positive du circuit principal, et l'enroulement primaire 40c de se transformateur 40 est
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arrangé de manière à être alimenté par une source de courant alternatif lorsque l'induit tournée Lorsque le transformateur en question est excité,
son enroule- ment secondaire 40a fournit un courant qui traverse les balais positifs 30 et 31, les segments du collecteur, pendant la durée de contact de ces derniers avec ces balais, ainsi que les enroulements de l'induit connectés entre ces segments de collecteur.
De même;, un autre circuit auxiliaire comprenant la résistance limi- teuse 41 connectée en série avec un enroulement secondaire 40b du transformateur 40 est branché en parallèle sur l'inductance 37 associée à la borne négative du circuit principal et cet enroulement secondaire 40b fournit un courant alternatif qui traverse les balais négatifs 32, 33, les segments du collecteur, pendant la durée de contact de ces derniers avec ces balais, ainsi que les enroulements de l'induit connectés à ces segments, lorsque le collecteur tourne par rapport aux balais
De même que les résistances 17 et 22 de la figure 1 les résistances 39 et -41 servent à limiter la fraction du courant continu qui peut être dérivée du circuit principal de charge vers les enroulements secondaires 40a,
40b et à limiter également les courants alternatifs traversant ces enroulements secondai- res lorsque les inductances 35 et 37 sont saturéeso
Les courants fournis respectivement par les enroulements secondaires 40a et 40b sont réglés à des amplitudes suffisantes pour empêcher une détériorati- on excessive des balais et du collecteur même si la dynamo fonctionne pendant de longues durées, avec un débit faible ou nul dans le circuit principal de char- ge, ce débit se retrouvant sur les balais et le collecteur.
Bien que l'on ait décrit précédemment des exemples d'application de l'invention à des dynamos qui débitent un courant continu dans leur circuit principal de charge, l'invention peut également être appliquée à des génératrices électriques débitant un courant alternatif dans leur circuit principal de charge, la valeur des inductances et la fréquence des sources d'alimentation en courant alternatifs auxiliaires étant choisies de telle façon que les impédances pré- sentées par les inductances dans chaque génératrice soient relativement élevées vis-à-vis de ces courants alternatifs auxiliaires et relativement basses vis-à- vis du courant alternatif traversant la charge principale de la génératriceo Par exemple,,
les génératrices électriques en question peuvent être du type dont les enroulements d'induit sont traversés par des courants alternatifs dont la fréquence doit être notablement plus petite que la fréquence desdits courants auxiliaires REVENDICATIONS.
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