RÉGULATEURS POLYPHOTES OU A DIVISION

Lorsque l'on place plusieurs régulateurs monophotes sur un même circuit, on constate qu'il est impossible de les faire fonctionner longtemps sans qu'ils se dérèglent. On comprendra facilement la raison de cette impossibilité en pensant au principe même de l'action de réglage. Il faut pour que l'appareil soit en équilibre, que Vintensité du courant ait une valeur donnée. Il arrive alors pratiquement qu'un des deux arcs placés sur le même circuit a une longueur trop grande et l'autre une longueur trop petite, sans que pourtant l'intensité du courant cesse d'avoir la valeur qui correspond à l'équilibre dans chacune des lampes. Il faut donc assurer l'indépendance de chacune d'elles en agissant sur la résistance propre de l'arc pour le raccourcir s'il est trop long, rallonger s'il est trop court, indépendamment de tous les autres placés sur le même circuit.

Les régulateurs polyphotes sont ceux qui réalisent celte condition.

Le principe qui a permis de réaliser ces appareils est celui de la déHoation. Il a été appliqué aux régulateurs avant même qu'on ne songe à réaliser la division de la lumière, alors que les piles étaient la seule source électrique connue capable de

produire Tare voUaïque. Dans le régulateur à écoulement de mercure de Lacassagneet Thiers, on trouve déjà une bobine de dérivation dont le rôle était de raccourcir l'arc voltaïque lorsque les charbons étaient trop éloignés en laissant écouler du mercure, ce qui soulevait le porte-charbon inférieur.

Cette disposition d'électro en dérivation a été reprise plus tard lorsque, en présence de la puissance en quelque sorte illimitée des machines dynamo-électriques, on a voulu alimenter plusieurs loyers placés sur un même circuit par une seule machine.

Les régulateurs à division peuvent se diviser en deux classes distinctes par les actions électriques en jeu.

a. Les régulateurs différentiels dans lesquels le réglage tend à établir un équilibre entre Vintensité du courant qui traverse Tare voltaïque et la différence de potentiel ou de pression à la base des deux charbons, différence intimement liée à la résistance électrique de Tare.

6. Les régulateurs à dérivation dans lesquels l'intensité du courant qui traverse les charbons ne joue plus aucun rôle, le réjrlage tend à maintenir constante la différence de potentiel aux deux bornes de la lampe; il agit donc plutôt par la variation de la résistance de Tare que par les variations de Vintensité du courant qui le traverse.

Dans les deux systèmes, le réglage de chaque lampe est individuel et indépendant^ dans une très grande mesure, de celui des autres lampes placées dans le même circuit, condition indispensable à leur bon fonctionnement.

Cela se comprendra mieux en étudiant le fonctionnement des principaux appareils fondés sur ces deux systèmes.

a. — Régulateurs différentiels.

Le type des appareils de cette nature est le régulateur différentiel de M. Hefner-Alteneck, plus connu sous le nom de régulateur ou lampe différentielle de M. Siemens.

Lampe différentielle de M. Siemens. — Bien que le sys-

LES RÉGULATEURS

tème fonctionne toujours avec des courants alternatifs, on peut, pour l'explication, considérer le courant comme continu à l'instant considéré. Étudions d'abord ce fonctionnement sur le diagramme (fig. 53).

Le courant arrivant de la machine eu L (fig. 53) se divise en , deux parties : une partie du courant traverse une bobine T formée de fil très fin et très résistant, et sort par b\J pour aller à ]a lampe suivante ; une seconde partie du courant traverse une bobine R à fil gros et court ; en sortant de R, il traverse Tare voltaïque formé entre les charbons y, h et va par bU à la lampe suivante.

Le courant est donc partagé en deux fractions très inégales, la plus faible traverse la bobine T qui a une résistance fixe et très grande ; la plus grande partie du courant traverse Tare voltaïque qui constitue une résistance variable avec récartement des charbons. Plaçons à Tintérieur de chaque bobine une tige de fer doux 5, 5', reliée par un levier cda au charbon ^a, et voyons ce qui va arriver.

Chacune des bobines attire le solénoïde qui lui correspond avec une force proportionnelle à Tintensité et au nombre de tours. On conçoit donc que, pour une certaine résistance convenablement réglée de l'arc voltaïque, les résistances relatives des deux circuits seront telles que les actions des bobines sur les liges 5, 5' soient égales et le levier cda prendra une certaine position d'équilibre. Si la résistance de l'arc vient à augmenter^ cet équilibre sera détruit, l'action de la bobine T deviendra prépondérante, le levier cda oscillera autour de d et rapprochera les charbons. L'inverse se produirait si la résistance venait à diminuer, car alors la bobine R exerçant une plus grande

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Fig. 53. — Diagramme de la lampe différentielle de M. Siemens.

action sur la tige a', il y aurait écart des charbons. Le régulateur n'agit plus alors par les variations de l'intensité du courant dans le circuit, comme dans la lampe Serrin, par exem-

Fig. 54. — Lampe différentielle de M. Siemens.

pie, mais par les variations de résistance de Tare voltaïque. Tel est le principe de l'appareil représenté sous la forme pratique (fig. 54). L'action prépondérante de la bobine T a pour effet de faire déclancher un petit encliquetage qui permet au

LES RÉGULATEURS. i3«

charbon supérieur de descendre par son propre poids. Pour que cette descente de charbon se fasse lentement et régulièrement, il y a une sorte de petit balancier de pendule qui ne permet que réchappement d'une dent par oscillation, et comme on peut arrêter la descente à chaque cinquième d'oscillation de ce petit pendule, il en résulte que les mouvements sont absolument imperceptibles et ne nuisent en rien à la fixité de la lumière.

Pour que les mouvements du noyau de fer soient plus doux, et pour qu'il ne vibre pas sous Faction des courants alternatifs, il est relié à une petite pompe à air, qui a pour effet de rendre ses mouvements plus gras. Lorsque l'écart des charbons se produit, le mécanisme est soulevé avec le charbon supérieur, jusqu'à ce que la distance des pointes corresponde à celle pour laquelle l'appareil est réglé. Ce réglage se fait très facilement, sans ressort antagoniste, en élevant plus ou moins la bobine à fil fin pour varier son action.

Le charbon inférieur étant fixe^ il s'en suit que le point lumineux descend au fur et à mesure de l'usure des charbons, mais comme le mécanisme est placé tout entier au-dessous du point lumineux, il n'y a point d'ombre portée parle socle de l'appareil, et ce déplacement ne présente pas d'inconvénient dans ces conditions, surtout lorsque la lampe est placée un peu haut; le mécanisme est caché dans une enveloppe cylindrique en cuivre qui le préserve et sert à le suspendre.

On peut éteindre une lampe sans que les autres en soient affectées ; il suffit pour cela d'introduire une clef dans le communicateur, ce qui a pour effet d'établir nne communication directe : en enlevant la clef, la lampe éteinte se rallume aussitôt. Signalons encore une disposition simple et ingénieuse : La crémaillère- du porte-charbon mobile porte une petite traverse qui, lorsque cette crémaillère est au bout de sa course, vient s'appuyer sur deux petits contacts en platine reliés aux bornes et établit automatiquement une communication directe. Cela a pour but de ne pas laisser s'éteindre toutes les lampes

d'un même circuit lorsque les charbons de Tune d'elles sont usés et qu'on a oublié de les remplacer à temps. Une machine à lumière à 16 bobines dépense, avec son excitatrice, une force d'environ dix chevaux et alimente vingt lampes d'une puissance d'environ vingt-cinq becs Carcel chacune.

Régulateur Brush. — Il est aussi, comme la lampe de Siemens, fondé sur le principe de l'action différentielle : seulement, au lieu d'employer deux bobines séparées, M. Brush se sert d'un solénoïde à deux fils, l'un court et gros placé sur le même circuit que l'arc voltaïque, l'autre long et fin placé en dérivation sur l'arc lui-même. Le charbon supérieur descend par son propre poids jusqu'au contact du charbon inférieur, qui est fixe. Le mécanisme est placé à la partie supérieure, ce qui dégage le point lumineux. Au moment où il y a contact entre les charbons, le courant passe en totalité dans le gros fil, le solénoïde C (fig. 55) devient très puissant; il attire, il aspire le noyau P, qui, par l'intermédiaire des leviers L et R, vient soulever une bague W qui relève, en le coinçant, le porte-charbon R', et forme l'arc. Mais à mesure que l'arc s'allonge, il passe une plus grande partie du courant dans le fil fin en dérivation ; comme son action sur le solénoïde est de sens inverse à celle du gros fil, elle affaiblit sa puissance, et bientôt il s'établit un état d'équilibre correspondant à la longueur normale de l'arc.

Si l'arc tend à s'allonger encore, l'action du gros fil, qui est prépondérante sur celle du fil fin, diminue encore, la bague W laisse glisser légèrement le porte-charbon, l'arc se raccourcit; si le glissement a été trop grand, le solénoïde soulève le noyau P, et l'arc s'allonge un peu pour reprendre sa longueur normale, et ainsi de suite. Pratiquement, la tige supérieure glisse lentement dans la rondelle, au fur et à mesure de la consommation du charbon, et le mouvement de cette tige est rendu assez lent parce que l'extrémité supérieure du porte-charbon porte un petit piston glissant à frottement doux dans un cylindre rempli de glycérine, pour rendre ses mouvements plus ffras el moins brusques.

LES RÉGULATEURS

La lampe à un seul charbon, disposée comme nous venons de le dire, peut brûler huit heures. Dans la Cité, où Téclairage dure toute la nuit, on fait usage de la lampe à deu\ charbons, et sa durée est ainsi portée à seize heures. Lorsque la première paire de charbons est brûlée, la seconde paire la remplace automatiquement jusqu'à ce qu elle soit consumée à son tour.

Les figures 55 et 56 montrent comment cet effet se produit. Dans la lampe à double charbon, le noyau P soulève ou abaisse le petit bâti K par l'intermédiaire du levier L. R, et R^ sont les tiges porte-charbons, et W* et W* les bagues qui les entourent.