Brevet FR2162326A1 — publié le 19730720

L'invention se rapporte à un dispositif stabilisateur et régulateur permet tant de garder constante la tension délivrée par l'induit d'une génératrice dans une plage de vitesse donnée, On connaît déjà dans ce domaine des stabilisateursrégulateurs électromé caniques à relais vibrants réalisant les mêmes fonctions. Ces dispositifs pré sentent les inconvénients des différents ensembles pourvus de contacts mobiles. Il s'agit en particulier de l'usure des contacts plus ou moins rapide suivant le nombre de leurs mouvements et de l'intensité coupée. Cette usure nécessite un remplacement plus ou moins fréquent de ceux ci. De plus, les circuits se trouvant alors ouverts et fermés mécaniquement, il se produit obligatoirement l'étincelle d'ouverture et de fermeture dangereu. se, tant pour l'usure des contacts que pour le milieu ambiant surtout lorsqu'il s'agit d'un usage en atmosphère fermée pouvant etre déflagrante. il faut noter finalement l'irrégularité de ces dispositifs électromécaniques ainsi que leur encombrement non négligeable, leur poids et leur consommation en énergie électrique, appréciable pour les fonctions remplies. Le stabilisateurrégulateur de l'invention a pour but de pallier ces inconvée nients et se rapporte à un montage électronique statique à seuil de régulation règlable stabilisant et régulant la tension délivrée par l'induit d'une génératri. ce, caractérisé en ce qu'il comporte, en combinaison entre les lignes d'aliment tation en tension d'entrée, un pont de polarisation d'un montage Darlington chargé par une partie d'un deuxième pont monté de la meme façon, pour la po. larisation d'un transistor de commande, qui agit à travers une première cella le sur un étage final relié à l'alimentation par une deuxième cellule et une charge. L'invention présente les nombreux avantages d'un dispositif électronique statique, d'une grande fiabilité et d'une importante sécurité de fonctionnement par ses composants largement calculés. Le dimensionnement dA principalement à la surface des refroidisseurs des transistors permet toutefois une réalisation d'un encombrement relativement réduit. Ce montage régulateurSstabilisateur pourra etre utilisé chaque fois qu'un dispositif quelconque sera alimenté à partir d'une génératrice et spécialement lorsque ces dispositifs seront de forte puissance à charge inductive, résistive ou capacitive et qu'il sera nécessaire d'alimenter en parallèle un autre circuit de faible puissance telle qu'une commande ou un asservissement. Ce régulateur reste valable pour des génératrices de toute puissance, à excitation''shunt'' ou séparée. I1 offre même une possibilité certaine d'extensin aux génératrices du type r'compoundr'. L'invention sera bien comprise en se référant à la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est un schéma électrique du montage régulateur.stabilisateur selon l'invention la figure 2 est la représentation graphique des courbes caractéristiques en tension d'une génératrice en circuit ouvert et alimentant le montage selon l'invention règlé à deux seuils de régulation; n la courbe C représente la caractéristique en tension d'une génératrice sans régulation montée avec une résistance fixe en série avec les inducteurs. la courbe D représente la caractéristique en tension de la meme génératrice branchée au régulateur selon l'invention avec un seuil de régulation règlé à 2 100 t/mn - la courbe E représente la caractéristique en tension de la meme génératrice branchée au régulateur selon l'invention avec un seuil de régulation règlé à 1 500 t/mn. GI se réfèrera d'abord à la figure 1. Les bornes 1 constituent l'entrée du montage stabilisateurrégulateur selon l'invention. Ces bornes sont raccordées à des lignes 2 et 3 et alimentent à travers des fusibles 4 et 5 un pont de résistances montées en série et constiS tuée s par trois premières résistances 6 7 et 8, une résistance variable 9, un potentiomètre 10 et une dernière résistance 11. Aux bornes de la première résistance 6 sont montées en parallèle deux résistances VDR 12 et 13 de carac téristiques identiques. Sur la résistance suivante 7 se referme tout un circuit constitué de l'alignement en série d'une troisième résistance VDR 14 et de deux résistances 15 et 16 montées en série. Le curseur du potentiomètre 10 se trouve relié à 11 entrée d'un montage Dar lington 17 constitué selon un schéma connu par deux transistors 18 et 19. L'rez metteur du deuxième transistor 19 est relié à la ligne 13 par l'intermédiaire de deux diodes 20 et 21 montées en série. Les deux collecteurs des transistors précédents se trouvent branchés à la ligne 2 à travers une résistance variable 22 et une diode 23. La liaison entre les deux éléments précédents constitue le point A. Au point A se branche la suite d'un pont de polarisation pour l'étage suivant. Ce pont, monté entre les lignes 2 et 3, comporte en série la résistance 22, une diode 24, une résistance fixe 25, une résistance variable 26 et une diode 27. La base d'un transistor de commande 28 se trouve reliée à la cathode de la diode 27. Ce transistor , monté en collecteur commun, est alimenté en tension continue à un point que l1on définira plus loin et comporte dans son circuit émetteur une cellule en Tf 29 dont les trois branches sont constituées respectivement par ordre croissant d'un condensateur 30, d'une résistance 31 en série avec une diode 32 et finalement d'une résistance 33. la sortie de cette cellule 29 est reliée à l'entrée d'un dernier étage 34. Ce dernier étage 34 comporte deux transistors 35 et 36 alimentés en parallèle en tension continue par la ligne 2, à travers une cellule 37 formée d'un condensateur 38 et d'une diode 39 montés en parallèle et une charge variable 40 dont la borne inférieure définit un point B dont il a été question tout à l'heure.Ce point B relie égale~ ment les collecteurs des transistors 35 et 36 à la ligne d'alimentation 3 par une résistance 41 et une diode 42 montées en parallèle. les transistors 35 et 36 de l'étage 34 se polarisent en parallèle sur leurs bases à partir de la cellule 29. Ces bases sont ramenées à la ligne 3 par une diode 43 et leurs émetteurs polarisés individuellement par des résistances variables d'émetteurs numérotés respectivement 44 et 45. le circuit inducteur formé d'un ou de plusieurs inducteurs 49 et d'une ligne 50 se branche entre la borne 47 et la borne négative 48. La génératrice comporte un induit 51 monté entre les bornes d'entrée 1 du montage régulateur selon l'invention, et cet induit possède des bornes de sor- tie 52 constituant les bornes d'utilisation. Vu de la sortie entre les bornes 47 et 48 le montage se comporte comme un générateur de courant variable en fonction de la vitesse de la génératrice et du seuil de régulation choisi. Les transistors 35 et 36 appliquent aux inducteurs par l'intermédiaire de la résistance de compensation 40 une puissance d'autant plus faible que la vitesse augmente et que le seuil de régulation est dépassé de façon à ce que la tension résultante aux bornes de l'induit soit pratiquement constante dans la plage de vitesse désirée. Comme on le voit sur la figure 2 en comparant les courbes C et D, le réglo lateur provoque une diminution de la tension d'induit par rapport à celle qui serait atteinte sans régulateur à augmentation de vitesse identique. Cette commande de puissance provoquant la régulation peut outre obtenue grâce aux résistances VDR 12, 13 et 14, au montage Darlington 17, les diodes 20 et 21 permettant d'ajuster le zéro de régulation. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de combinaisons et de matériaux de ces divers éléments, sans pour celà s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 1) Montage électronique stabilisateur et régulateur statique à seuil de régal lation réglable, caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison entre les lignes d'alimentation 2 et 3 en tension d'entrée, un pont de polarisation d'un montage Darlington 17 chargé par une partie d'un deuxième pont monté de la meme façon, pour la polarisation d'un transistor de commande 28, qui agit à travers une première cellule 29 sur un étage final relié à l'alimentation, à travers une deuxième cellule 37 et une charge 40. 2) Stabilisateurrégulateur de génératrice, selon la revendication 1, caraco térisé en ce que le premier pont de polarisation comporte en série une pluraliZ té de résistances fixes et variables 6, 7, 8, 9 et 11, un potentiomètre 10, dont le curseur se trouve relié à l'entrée du montage Darlington 17, en ce qu'aux bornes de la première résistance 6 sont montées en parallèle deux résistances VDR 12 et 13, de caractéristiques identiques et en ce qu'aux bornes de la deu- xième résistance 7 est branché en dérivation un circuit comportant deux régis~ tances 15 et 16 et une résistance VDR 14. 3) Montage stabilisateurlrégulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les collecteurs des transistors 18 et 19 du montage Darlington 17 sont alimentés à partir de la ligne 2, à travers une résistance variable 22 et une diode 23 et en ce que cette résistance 22 est commune à un deuxième pont de polarisation monté en dérivation entre les deux lignes 2 et 3 constitué en série de la résistance 22, d'une diode 24, d'une résistance fixe 25, d'une résistance variable 26 et d'une diode 27. 4) Montage stabilisateur-régulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première cellule 29 est une cellule en 1t dont la première branche comporte un condensateur 30, la branche supérieure une résistance 31 et une diode 32 montées en série, la dernière branche une résistance 33. 5) Montage stabilisateurWrégulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dernier étage comporte deux transistors 35 et 36 polarisés par la tension de sortie de la cellule 29 apparaissant aux bornes d'une diode 43, les circuits collecteurs sont communs, alimentés par la ligne 2, à travers la cellule 27 comportant un condensateur et une diode montés en parallèle et la charge variable 40, et rappelés à la ligne 3 par l'intermédiaire d'une résistas ce 41 et d'une diode 42 montées en parallèle et en ce que les circuits émetteurs de ces memes transistors se ferment à la ligne 3 par l'intermédiaire de résis- tances variables 44 et 45, prévues pour l'appairage des transistors 35 et 36.