Brevet FR2231147A1 — publié le 19741220

La présente invention concerne un régulateur de tension vibrant pour alternateur. Elle a pour objet, particulièrement, les régulateurs de tension vibrants pour alternateurs utilisés pour la charge des batteries d'accumulateurs dans le domaine de l'automobile. L'équipement électrique automobile comporte - une batterie d'accumulateurs - un alternateur ou une génératrice qui charge les accumulateurs et fournit l'énergie électrique nécessaire aux difféfents appareils consommateurs de courant - un régulateur de tension. Le régulateur de tension a pour but de contrôler la tension d'alternateur dans des limites déterminées, quelle que soit l'intensité débitée et la vitesse de rotation de l'alternateur. Il agit sur le courant d'induction de la machine tournante. Comme montré à la figure 1, un régulateur 2 de type connu comprend une résistance de réglage 3 et un circuit 4 monté en parallèle par rapport à la résistance 3 et se fermant par deux contacts, dont l'un 2 est fixe et dont l'autre 6, mobile, est soumis à l'action d'un ressort 7 tendant à fermer les contacts. Ce régulateur 2 comprend de plus un noyau 8 sur lequel est bobiné un fil fin 2 relié d'une part au potentiel positif du circuit et d'autre part à la masse.Le bobinage 9 produit un flux dans le noyau 8, qui attire la palette mobile supportant le contact 6 sous l'effet de l'attraction magnétique et qui agit à l'encontre du ressort 2. Lorsque la tension aux bornes du bobinage 2 atteint une valeur choisie par réglage, la force d'attraction magnétique devenant supérieure à la force développée pavle ressort 2, les contacts 5 et 6 s'écartent et insèrent la résistance de réglage 3 en série avec l'enroulement d'excitation 10. La tension aux bornes du bobinage 2 décroit, entraînant la diminution de la force d'attraction magnétique et permettant la fermeture des contacts 5 et 6. Comme montré à la figure 2, on obtient ainsi une tension hachée. 'enroulement d'excitation 10 de l'alternateur ayant une forte impédance selfique, le courant d'excitation prend une valeur moyenne ondulée. Cette intensité moyenne varie en fonction du temps de fermeture et d'ouverture des contacts et de la fréquence de vibration. Lorsque le dispositif ne comprend qu'un bobinage 2 ou bobine de tension, la régulation obtenue est telle que la tension aux bornes de la batterie est constante quelle que soit la vitesse de rotation et le courant débité par l'aternateur. Afin d'obtenir une diminution de la tension aux bornes de la batterie lorsque le courant d'alternateur augmente, un enroulement 12, est monté en série dans le circuit d' excitation. Cet enroulesent 12 bobiné sur le noyau 8 constitue une bobine d'intensité ; et fournit un flux supplémentaire proportionnel au courant d'excitation. Ce montage a pour conséquence directe : la diminution de la tension de charge lorsque l'intensité augmente, et, secondaire : l'augmentation de la fréquence de vibration des contacts. Cette solution traditionnelle, satisfaisante d'un point de vue électrique, ne permet pas de maîtriser les transports de métal entre les contacts du régulateur pour différentes conditions de fonctionneient, de faible à forte énergie, entraînant une détérioration et une usure rapide de ceux-ci. Pour pallier ces inconvénients, il a été imaginé de monter une diode 13 en parallèle sur l'enroulement d'excitation 10, de façon à dériver l'énergie de self-induction lorsque les contacts 5 et 6 s'ouvrent, la diode court-circuitant l' enroulement d'excitation.La valeur de la surtention qui apparaît aux bornes de l'enroulement d'excitation dépend de l'impédance du circuit électrique qui ferme l'enroulement d'excitation sur lui-mêne, la résistance de la diode dans sen sens conducteur étant très faible cette surtension devrait être pratiquement nulle. Cependant, les diodes présentent un temps de retard d'établissenent du courant de l'ordre de 500 nanosecondes. Pendant ce temps de retard d'établissement du courant la selfinduction genère alors une surtension de grande amplitude 300 Volts environ qui apparaît aux bornes des contacts entraînant leur érosion. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. A cet effet, le régulateur de tension qu'elle concerne est du type de ceux comprenant une résistance de réglage, une paire de contacts dont l'un est fixe et dont l'autre, mobile, est souris aux actions opposées d'un ressort tendant à rapprocher les contacts et de forces d'attraction mêgnétiques engendrées par une bobine de tension et une bobine d'intensité tendant à les écarter, un circuit monté en parallèle aux contacts formé par un condensateur et un élément présentant une impédance. Dans une forme préférée d'exécution l'élément de résistance électrique est constitué par une microself. De toute façon, l'invention sera biBn comprise à 1' aide de la description qui suit en référence à la figure 3 du dessin schématique annexé, représentant, à tire d'exemple non limitatif, le schéma électrique d'un régulateur selon l'invention. Le schéma électrique présenté à la figure 3 possède un certain nombre d'éléments connus, décrits précédemment. Le régulateur 16 est relié, d'une part à un ensemble d'excitation 10 i nduit 14 constituant l'alternateur et d'autre part à la batterie d'accuiiulateurs 17 par l'intermédiaire d'un circuit 18 se fermant par la clé de contact 19 et sur lesquels sont branchés les différents appareils électriques 20. On retrouve dans le régulateur 16 un certain nombre diéléments du régulateur 2 c'est-à-dire : une résistance de réglage 3, un circuit 4 monté en parallèle à la résistance 2 et comprenant une paire de contacts 2 et 6, la palette supportant le contact mobile 6 étant soumise aux actions opposées d1un ressort 2 et de forces d'attraction magnétiques engendrées par une bobine de tension 2 et une bobine d'intensité 12 enroulées sur le mêre noyau 8. Comme précédemment,une diode 13 est montée en parallèle sur a'enroulement d'excitation 10. En outre, le régulateur 16 est muni d'un circuit 22 qui, monté en parallèle aux contacts 2 et 6, comprend un condensateur 23 et une microself 24 en série. Au moment de l'ouverture des contacts et pendant le temps de retard d'établissement du courant de la diode 13 la surtension qui apparaît aux bornes des contacts est absorbée par le condensateur 23. La microself 24 montée en série avec le condensateur 23 limite et amortit l'intensité de décharge de celui-ci lors de la refermeture des contacts 5 et 6. Les valeurs de la capacité 23 et de la self 24 sont déterminées de façon à obtenir, quelle que soit l'intensité à couper aux contacts, un transport de métal minimal. Avec un tel système il est possible en choisissant la valeur de la capacité 23 et de la microi9elf 24 d'adapter les valeurs de surtension aux bornes des contacts, et les courants de décharge de la capacité 23 dans ces contacts, suivant les couples et matériaux de contacts utilisés suivant les impédances du régulateur, et suivant l'impédance du circuit d'excitation de l'alternateur. On peut ainsi obtenir dans tous les cas de fonctionnement de faible à forte énergie, un transport de métal ou érosion au niveau des contacts très faible, augmentant ainsi les performances et la durée d'utilisation des contacts. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution décrite ci-dessus, à tire d'exemple non limitatif, elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation, c'est ainsi que, notaient la aicroself 24 utilisée peut être obtenue soit à l'aide d'un fil conducteur bobiné sur une ferrite ou un matériau isolant, soit par un enroulement du fil conducteur sur le noyau du relais. A la place de la micro self 24 en série avec le condensateur 23 peut être monté mne résistance1 quoique les performances obtenues avec la microself sont bien supérieuret la microself asortis8ant de façon plus considérable le courant de décharge de la capacité dans les contacts. REVENDICATIONS 1. - Régulateur de tension vibrant pour alternateur, du type ae ceux comprenant une résistance de réglage, une pairle de contacts dont llun est fixe et dont l'autre, mobile, est soumis aux actions opposées d'un ressort tendant à rapprocher les contacts et de forces d'attraction magnétiques engendrées ser une bobine de tension et une bobine d'intensité, tendant à les écarter, caractérisé en ce qu'il comprend, un circuit monté en parallèle aux contacts formé par un condensateur etin élément présentant une impédance. 2. - Régulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une diode montée en parallèle aux inducteurs. 3. - Régulateur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément présentant une impédance est constitué par une microself. 4. - Régulateur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément présentant une impédance est constitué par une résistance.