ARTheque - STEF - ENS Cachan | Conjoncteur - disjoncteur d'automobile (suite du numéro 22)

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CONJONCTEUR - DISJONCTEUR D'AUTOMOBILE

(Suite du Bulletin

N°

22)

Dans le précédentarticlesurlesrégu lat eurs électriq uesd'a ut o mob ile,nousavonsexaminé le compo rte-ment de ces appareilsqui serventà«réguler»la charge de la batterie,c'est-à-di reàcouperl'excita tionou le circuit de charge lorsq ue'le courantyest tropintense,oulorsquelatension du généra teu resttrop faiblepOUT

charger, ou tro p forte, risqua nt de mettre les accessoires'en da nger. Danscette étape qui fait suite, nous allonscommencerà «décort iquer1>undispositif appelé« régulate urvibra nt», puisd'autres régula teurs plus com plexes.

1. -

LE R

ÉGULATEUR

VIBRANT

Cedispositif,quiestunrégula teurdete nsio n,estdestiné aux alter nate urs qui,du fa itde leurfaible résis-tan ce int erne (pas de balais),surchargent facilement les circuits en cas de surte nsio n.

Ce régula teur (voir la fig.1) est const it ué d'unebobine Bà grand nom bre de spires de fil fm. Cett e bob ine, parcour ue par un co uran t, icinégligeab le,est branchéeen parallèle avec le générateur et lechamp magnétiq ue prenant naissance dansson noyauest donc fonct ion de la TENSION à sesbornes,c'est-à-dire celle de l'alterna teur (ind uit).

Au repos,le contact K2 estouvertet le contact K 1estfermé:l'induit peut débit erdirectementdansla batt er ie et dan s l'inducteur à trave rs le contact ferm é K 1.

En régimes faibleet norma l, la tension aux bornes de Best tro p faible pour exciter suffisamment la bobine et l'inducteur est correcteme nt alime nté. Sice régime est suffisant, la batte riese cha rge,

Lorsquecelui-cis'élève,latensionmont e aussietle contact KJfinit par s'o uvrircar l'action deBsu r la pale tte mo biledevient supérie ureàla force derappelder:alorsl'ind ucteu r n'estplus alimenté qu'àtravers le pont diviseu rdetension R 1-R2 etlatensionauxbornes del'indu it baissepourreto urnerà:une valeur nor-male. Celtecommuta tion s'effectue vers 15 V.En positi ond'équ ilibre,lapalette mobile durelaispeutrester' entre les contacts K 1et K2; pratiq ueme nt,cet état est très bref.

Si le régime est élevéetlabatteriebien chargée,la tension monteenco replus etlapalette estco mplète-ment coUée et ferm e K 2: l'indu cteur est alors court-circui tévers la masse parK2 etl'alternateur nedébite pratiquement plus, faute d'excitation. La palette rem onte.

Le phénomènedécri t est,en réalité,rapideetcycliq ue: lapalett e vibre entre K 1et K 2;en définit ive.Je cour ant d'excit ation est «ha ché»et corrélative ment la tension d'induit mod uléedans une plage restreinte .

1Jne visderéglage permet deréglerla force de rou la course dela pa lett e envue d'ajuster la sensibilitéet la plage d'action du système (2 à'3 Volts).

Cesystème al'ava ntage de lasimplicité et dufaible coût ;d'autrepart,lecâble quireliele«plus»de l'al-tern ateurau«plusI~de labatter iepeu t êt retrèscourt,caril est direct:moinsdepertespar effetJoule et dans des contacts.

Faiblesses de ce système:il ne réagit qu'àla tension. En effet, si le coura nt du circuit' de charge est intense.jusq u'àmett rediodes,bobinage et batterieen dan ger,lerelaisneréagitpas silatension est normale. D'au trepart,en basrégime,latension de batt erie vadépasser celle de l'alter nateur etelleva sedécha rche r dan s l'inducteur: mais la solution est simple,elle est donn ée à la figure2.

- Une diod e supp léme ntaire est insérée dans le circuit de charge : elle arrête tout coura nt inve rse (déc ha rge) alors qu'elle permet dans son sens direct,le passage du courant de charge; elle jo ue lerôlede valve.Par ailleurs,lorsquel'alternate ur ne débiteplus (coupure,diode grillée,courroie cassée,panne,...) elle est bloq uée car sa catho de est positive par rappor t à son anode,et levoyant branchéàsesborn es s'éclaire,

sjgnalant l'absencede cha rge.

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II. -

U

NE RÉCAPIT

ULATION:

LE CONJONCTE

UR -

DISJONCTEUR A 3 ÉLÉMENT

S

(d' après un régulateur de Fiat)

Ce dispos itif,dont le schémadonnéà la figure3,peut paraître complexe,de prime abord,maisilestfac

i-lement décomposable en partiessimples.

Co mme on peut le constater,·il comportetrois noyaux magnétiquescommandant chacu n uncontact,

K l, K2,et K3.

Lesbob ines sont dedeux sortes:Giet G 2 en gros filde cuivre (3 mm),F let F 3 constituéesde nom-breuses spires de fil fin. Remarq ue: Flet Gi sant coaxialeset excitent le même noyau .

Observons lecircuitde charge,représenté en trait épais:bornepositive du généra teu r-G 2 - G 1 -

KI-batterie - retou ràla masse.Giet G 2 sont do ncen série dansle circui t de chargeet réagissentà l'intensitéde

son cou rant.

Quant à F 3 et F l, elles sont bra nc héesen parallèleavec le généra teur(G1et G 2 ont une résistan ce

négligeable ): elles réagissent à la tension de ce dernier.

• KI :con tact ouvert au rep os, comma ndé pa r F let G1: conjo ncteu r.

• K2: contact ferm é au repos, comma ndé par G2: disjo ncteur.

• K3:contact fermé au rep os, comma ndé par F 3:disj on cteu r.

Analyson s le fo nctio nne ment en détail:

- legén érateur a uneforce d'envir on 10V:cettetensionest trop faible pour faire«coller»K1sou mis à l'action de FI; le circuit de charge est ouvert, la balterie ne charge pas;

- le j!énérateur monteà 12 V:la tensi on devient suffisantepourexciterF 1 ~ K 1colle et le circuit de charge est fermé ; la ballerie se cha rge - F1 K 1est un conjo ncteu r de tension:

- la tension du générateu restsupérieure à 15 V:elle est suffisante maintenan t pour exciter,F 3 et K 3

s'ouvre:le circuit d'excitati on(représenté en pointiUésur le dessin )est coupéet latension retombe,toute s ur-tension est ainsi évitée ---..F 3'K3 est un disjoncteur de tension ;

- nous retournonsenpositionde charge normale(Kl,K2,et K3fermés):maintenant,admettonsque l'intensité s'élève exagérément (court -circuit, batterie trop déchargée,surtension,...):elledevient suffisante pour exciter G 2 et K2 s'ouvre ---..le circuitd'excitat ion estcoupé et l'intensitétombe:l'installationest

protégée contre toute surintensitéde cha rge _ G 2 - K2 est un disjoncteur d'intensité;

- un dernier casresteàexaminer:le régime moteura été élevépendant un momentet la batt erieestchar

-géeà bloc(K 1 - K2et K3 sont fermés);sa tension est de l'ordrede 13 V et permetà F 1de maintenirK1 fermé, même si le régime du mot eur est nul et donc latensiondu générateurnulle.Queva-t-ilsepasser?La batterieva se décharger dans le gén érateur(le pro blème ne se pose pas si c'est un alternateurqui setrouve protégé parsesdiodes,qui sont alorsen sens inverse),dans lesbobinesFl etF 3 et dans l'inducteur.Ce co

u-rant de décha rge va traverser Glen sens inverse;or ilconti nueà traverserF 1 dans lesens normal,c'

est-à-dire que les champs magnétiques de Giet de F 1.opposés.vonts'a nn uler et K1s'ouvre _ laballe rie est

déconn ectée. L'association F 1 - G1 - K1permet d'éviter la décharge intempestive de la batte rie.

Remarque:

On peu t constaterla présen ce de la résistan ce Rqui permet au circuit d'excitationd'être parcouru par un léger courantd'amorçage lorsque K2 et K3 est ouvert ,

Dans to uslescas,lacharge est réguléeen ten sion eten coura nt; la déch ar gene peutêtre prolon gée.Ce circuit semblecomplet, mais ilenexiste pourtant de plus complexes (moinscourants).

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K

,

+

fig

.1

I

HOm

m

!

----!

fig

.2

B

-+

-l

"

R

fig.3 NO TE EN TRAIT EPAIS CIRCU ITDECHARGE EN TlRETt CIRCUI TO'EXC ITATI ON