Brevet FR2225876A1 — publié le 19741108

La presente invention concerne un dispositif atténuateur des ondulations sur les alternateurs entraînés par un moteur dont la vitesse est modulée et notamment un dispositif régulant les ondulations de tension de la porteuse sinusoldale fournie par un groupe électrogène. On sait que les groupes électrogènes fonctionnant grâce à un moteur diesel à deux cylindres fournissent une tension ondulée du fait que la tension de l'alternateur est proportionnelle à la vitesse du moteur. Or celle-ci est irrégulière, parce qu'elle est provoquée par les variations du couple entre les temps morts et les temps moteurs du diesel. I1 s'ensuit que les accélérations et ralentissements du moteur créent une ondulation de la tension de l'alternateur, les accélérations provoquant la montée de ltondulation et les ralentissements provoquant la descente de l'ondulation. Cette ondulation à 12,5 Hz se superpose à la porteuse de 50 Hz, fréquence nominale de l'alternateur.Aussi les régulateurs généralement prévus comportent une référence pouvant être constituée par une diode Zener à laquelle est comparée la tension de l'alternateur, éventuellement abaissée, redressée et filtrée. La tension d'écart ainsi produite comportant l'ondulation à 12,5 Hz est envoyée sur un amplificateur, puis un thyristor prévu pour exciter un alternateur de petite dimension servant à l'excitation de l'alternateur principal. Jusqu a présent l'emploi d'un régulateur classique ne pouvait empêcher une ondulation d'amplitude correspondant à la variation de fréquence. I1 est inadmissible d'avoir un papillotage de la tension si l'alternateur alimente un dispositif d'éclairage.En effet sur une lampe à incandescence, l'inertie thermique du filament n'élimine pas complétement la modulation à 12,5 Hz et l'oeil perçoit une pulsation lumineuse créant une fatigue visuelle dès que l'amplitude de l'ondulation dépasse 0,3 %. Le dispositif suivant la présente invention permet de remédier à cet inconvénient, Dans celui-ci en effet le taux d'ondulation est réduit à moins de 0,3 Z ce qui permet d'utiliser les groupes diesel deux cylindres pour l'éclairage sans l'adjonction d'un volant d'inertie important et coûteux. La présente invention a pour objet un dispositif atténuateur des ondulations sur les alternateurs entraînés par un moteur dont la vitesse est modulée compor tant un dispositif atténuateur des ondulations sur les alternateurs entraînés par un moteur dont la vitesse est modulée comportant un régulateur constitué d'un transformateur abaisseur de la tension fournie par l'alternateur, d'un pont de diodes redressant cette tension abaissée, d'un discriminateur comparant cette tension abaissée à une référence et produisant une tension d'écart, d'un amplificateur recevant cette tension d'écart afin de l'amplifier et d'un organe d'ex citation recevant la tension d'écart amplifiée afin d'exciter ledit alternateur caractérisé par le fait qu'il comporte en outre un démodulateur constitué d'un deuxième enroulement secondaire dudit transformateur abaisseur suivi d'abord d'un pont de diodes redressant la tension abaissée puis d'un filtre réjecteur de la fréquence porteuse puis d'un filtre actif passe-bande fournissant une tension ondulée à la fréquence des ondulations, variable en amplitude et inversée par rapport aux ondulations de l'alternateur, ladite tension ondulée inversée et amplifiée étant appliquée à la sortie dudit discriminateur. Selon une particularité de l'invention le filtre actif passe-bande possède sur son entrée un premier potentiomètre réglant la fréquence d'accord du filtre et sur sa sortie un deuxième potentiomètre réglant le niveau de sortie des ondulations. En se référant aux figures schématiques 1 à 3 ci-jointes on va décrire ciaprès un exemple de mise en oeuvre de la présente invention, exemple donné à titre purement illustratif et nullement limitatif. Les mêmes éléments représentés sur plusieurs de ces figures portant sur toutes celles-ci les mêmes références. La figure 1 représente un schéma de principe du démodulateur selon l'invention associé au régulateur classique, La figure 2 représente un schéma détaillé du démodulateur selon l'invention, La figure 3 représente les différentes courbes de tension obtenues dans le régulateur-démodulateur. Tel que représenté sur la figure 1 à un régulateur classique 1 est adjoint un démodulateur 2 selon l'invention. Le régulateur 1 est constitué d'un enroulement secondaire 3 d'un transformateur abaisseur de tension dont le primaire est branché sur la tension de sortie de l'alternateur. L'abaissement deatension peut être de 380 volts à 12 volts. Cette tension abaissée qui est de la forme de la figure 3a peut être considérée comme une fréquence porteuse de 50 Hz dont l'enveloppe est ondulée par une fréquence de 12,5 Hz. Le régulateur 1 comporte ensuite un pont de diodes 4 redressant la tension 50 Hz ondulée. Un discriminateur 5-6-7-8-9 permet d'obtenir une tension d'écart laquelle commande l'amplificateur 10.Cet amplificateur 10 commande une excitation 11 constituée d'un thyristor dont le courant régule l'alternateur principal par l'intermédiaire d'un petit alternateur d'excitation de l'alternateur principal. Selon l'invention, sur l'une des deux sorties du discriminateur 5-6-7-8-9 est branchée une dérivation en provenance du démodulateur 2. Celui-ci comporte les éléments encadrés par le rectangle en traits interrompus dont un deuxième enroulement secondaire 12 du même transformateur que précédemment. La tension abaissée a la forme de la courbe de la figure 3a. Cette tension abaissée est redressée par un pont de diodes 13 ne délivrant qu'un seul flanc de la tension abaissée, ondulée tel que celui de la figure 3b. La fréquence est alors double de celle de l'alternateur par suite du redressement. La tension de la figure 3b est traitée ensuite par un filtre réjecteur de bande 14 qui élimine la fréquence porteuse à 100 Hz. Sortant du filtre 14 la tension a la forme d'un ondulation telle que celle de la figure 3c.Cette tension ondulée à 12,5 Hz est appliquée à un filtre actif passe-bande 15 qui inverse et amplifie l'ondulation à 12,5 Hz (figu re 3d). L'ondulation inversée et amplifiée est appliquée en opposition de phase à la tension de sortie du discriminateur 5-6-7-8-9 qui est de la forme de la figure 3c. Il en résulte à l'entrée de l'amplificateur 10 une tension d'écart 3 e dont les ondulations résultent de la composition des courbes 3d et 3c. les ondulations résultantes 3e provoquent une surexcitation de l'alternateur pendant la phase de ralentissement et une sous-excitation pendant la phase d'accélération de l'alternateur puisque ces ondulations sont en opposition de phase avec l'ondulation 12,5 HZ. Sur la figure 2 on voit le schéma électrique des constituants du démodulateur 2. Notamment, le filtre réjecteur de bande 14 est constitué d'un double T ponté à résistances et capacités. Le filtre actif 15 est constitué d'un amplificateur opérationnel 16 dont la fréquence d'accord est réglable au moyen d'un potentiomètre 17. La sortie de l'amplificateur opérationnel 16, autrement dit, celle du démodulateur 2 peut être rendue variable grâce à un potentiomètre 18. Celui-ci assure la liaison du démodulateur 2 au régulateur 1 et autorise le dosage de l'injection du signal démodulateur sur la tension d'écart de régulation. Pour supprimer la perturbation il suffit de moduler la tension d'écart en opposition de phase de la perturbation. Il en résulte que l'alternateur se trouve surexcité pendant la phase de ralentissement du diesel et sous excité pendant la phase d'accélération de celui-ci. Le dispositif d'atténuation affaiblit l'ondulation de tension d'environ 10 décibels. Bien e le dispositif qui vient d'être décrit paraisse le plus avantageux, on comprendra que diverses modifications peuvent lui être apportées sans sortir du cadre de l'invention certains des éléments du dispositif pouvant être remplacés par d'autres susceptibles d'y assurer la même fonction technique. Le dispositif objet de l'invention peut être utilisé toutes les fois qu'on a besoin de supprimer une ondulation grâce à une réinjection avec l'amplitude et la phase convenable d'une ondulation inversée. Les applications concernent les groupes électrogènes et notamment les alternateurs entraînés par un moteur Diesel. REVENDICATIONS 1/ Dispositif atténuateur des ondulations sur les alternateurs entraînés par un moteur dont la vitesse est modulée comportant un régulateur constitué d'un transformateur abaisseur de la tension fournie par l'alternateur, d'un pont de diodes redressant cette tension abaissée, d'un discriminateur de la fréquence comparant cette tension abaissée à une référence et produisant une tension d'écart, d'un amplificateur recevant cette tension d'écart afin de l'amplifier et d'un organe d'excitation recevant la tension d'écart amplifiée afin d'exciter ledit alternateur caractérisé par le fait qu'il comporte en outre un démodulateur constitué d'un deuxième enroulement secondaire dudit transformateur abaisseur suivi d'abord d'un pont de diodes redressant la tension abaissée puis d'un filtre réjecteur de la fréquence porteuse puis d'un filtre actif passe-bande réglable fournissant une tension ondulée à la fréquence des ondulations, variable en amplitude et inversée par rapport aux ondulations de l'alternateur, ladite tension ondulée inversée et amplifiée étant appliquée à la sortie dudit discriminateur. 2/ Dispositif atténuateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le filtre actif passe-bande possède sur son entre un premier potentiomètre réglant la fréquence d'accord du filtre et sur sa sortie un deuxième potentiomètre réglant le niveau de sortie des ondulations.