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PERFECTIONNEMENTS AUX SYSTEMES DE TRANSFORMATION DES COURANTS ELECTRIQUES.-
Le brevet principal est relatifdà un dispositif de transformation statique de courants électriques ayant une caractéristique telle que l'in- tensité du courant secondaire est pratiquement constante quand le courant primaire varie dans de grandes limites,
La présente addition concerne une modification du même principe permettant d'obtenir un courant secondaire décroissant, et elle décrit, à titre d'exemple, quelques-uns des résultats pratiques qu'on peut obtenir à l'aide du dispositif ayant la caractéristique modifiée.
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Le dispositif faisant l'objet du brevet principal est composé de deux transformateurs d'intensité analogues, excités par le même courant pri- maire et ayant leurs enroulements secondaires branchés en opposition. Les caractéristiques des deux transformateurs étant semblables et sensiblement parallèles, le courant secondaire résultant reste constant.
Au lieu d'employer des caractéristiques parallèles, on les choisit, conformément à la présente invention, assez différentes pour obtenir la ca- ractéristique résultante voulue.
Les dispositions particulières et la caractéristique de l'invention apparaissent plus clairement en se reportant à la description suivante et aux dessins donnés à titre d'exemple.
La Fig.1 représente une caractéristique du courant secondaire qui diminue asymptotiquement.
La Fig.2 est un schéma d'alimentation d'un relais par l'appareil faisant l'objet du brevet principal.
La Fig.3représente l'application de l'invention au démarrage de gros moteurs à courant alternatif.
La Fig.4 est une caractéristique modifiée. les Fig.5 et 6 sont des schémas d'appareils à contact. et la Pig.7 est une forme modifiée et simplifiée d'un transforma- teur faisant l'objet de la présente invention.
Sur la Fig.l, la courbe 1 est la caractéristique du transforma- teur représentée sur la Fig.2; elle indique que son circuit magnétique est fortement saturé. La courbe #2 de la Fig.1 est la caractéristique du transformateur 3, moins* saturé et ayant par conséquent une ligne d'aiman- tation montant moins rapidement.
Si les deux transformateurs sont dimensionnés afin d'avoir la même valeur maximum du flux magnétique et si les nombres de spires secondaires sont égaux, l'intensité secondaire débitée sur un circuit à impédance cons- tante sera représentée par la courbe i2, dont les ordonnées sont égales à la différence des ordonnées de #1 et de #2.
En supposant par exemple que les deux transformateurs débitent sur un relais électromagnétique 6 représenté sur la Fig.2, on voit que lorsque
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le courant primaire il dépasse une certaine valeur OA, le courant secondai- re diminue jusqu'à la valeur i2 min insuffisante pour maintenir le relais qui retombe et qui protège le circuit primaire contre les surcharges en produisant la rupture d'un circuit approprié par ses contacts 7. D'autre part, il est évident que si le courant primaire devient excessivement fai- ble, inférieure à la valeur OB sur la Fig.1, ce qui ne peut se produire qu' en cas d'une forte baisse de la tension du réseau,, le relais 6 retombe éga- lement.
En. dimensionnant convenablement les deux transformateurs, on peut rendre la valeur OB inférieure au courant de la marche à vide d'un ré- seau ou d'une machine donnée parcourue par le courant i1; le relais 6 sera maintenu pour toutes les valeurs du courant primaire entre OB etOA. Si le courant primaire est trop faible,, le relais 6 produit la protection à minime s'il est trop fort, le même relais réalise la protection à maxima. la même disposition peut être employée pour réalmser le démar- rage automatique de moteurs à courant alternatif (voir Fig.3). les transfor- mateurs2 et 3 alimentent le servo-moteur 13 actionnant le rhéostat de dé- marrage d'un moteur principal dont un des conducteurs d'alimentation repré- sente le primaire des deux transformateurs g et 3;
l'inverseur 12 permet de changer le sens de rotation du moteur 13 par changement des connexions de son circuit d'excitation,
Pour commencer le démarrage du moteur principal, on ferme le contact 9 et on enclenche le disjoncteur du moteur principal, son rhéostat de démarrage étant au premier plot, Le moteur principal démarre et si son intensité ne dépasse pas la valeur OA (Voir Fig.1);
le servo-moteur est ali- menté à une intensité suffisante il tourne à sa vitesse normale et il ac- tionne le dispositif de démarrage en faisant passer le courant aux plots suivants du démarreur, Si l'intensité de démarrage est trop forte, le moteur 13 tourne très lentement et le démarrage est ralenti,,
Quand la vitesse du moteur principal augmente, l'intensité il diminue et la vitesse du petit moteur croît il continue à actionner le dé- marreur de sorte que l'intensité de démarrage il est maintenue pratiquement constante, Arrivé fin de course,, le moteur 13 s'arrête en coupant le contact
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9 et en inversant, par le dispositif les les connexions de son stator.
Pour mettre hors service le moteur principal, il suffit de refermer l'interrup- teur 9 ; moteur 13 tourne alors dans le sens opposé, ramène le démarreur dans la position du départ; et arrivé fin de course, il coupe de nouveau son interrupteur q en inversant en même temps son inducteur 10 afin d'être prêt pour un nouveau démarrage.
Au lieu d'avoir deux transformateurs 2 et 3 produisant, à la sa- turation, les mêmes tensions secondaires, on peut choisir les caractéristi- ques conformément à la Fig.4. Un de ces transformateurs peut avoir une ca- ractéristique #11 et d'autre #22 les deux courbes se coupent au point c auquel correspond le courant primaire 00 1 et 16 courant secondaire zéro.
Par le réglage approprié du transformateur 3, on peut régler la valeur OC1, comme c'est indiqué sur la Fig.4 par les lignes pointillées,
Ce réglage peut être réalisé par un entrefer variable ou par changement du t nombre de spires par exemple.
En alimentant, par un tel ensemble de transformateurs, un relais wattmétrique 14 par exemple (Voir Fig.5) on conçoit que ce relais doit fonçât tionner dans un sens tant que le courant primaire est inférieur à OC1; qu'il reste immobile lorsque le courant primaire est égal à OC1 et qu'il doit dé- vier dans l'autre sens lorsque ce courant est supérieur à OC1.
Ce système peut être employé comne un ampèremètre à contact (voir
Fig.5) ou bien corne voltmètre à contact à condition que le courant pri- maire soit une fonction du voltage mesuré et indépendant du courant secon- daire, comme dans les transformateurs d'intensité. On peut réaliser ces con- -ditions à l'aide d'un schéma représenté sur la Fig.6 par exemple. Les pri- maires des deux transformateurs sont branchés en série avec une impédance 15 appropriée, suffisamment importante pour que les ampère tours primaires soient pratiquement indépendante des ampèretours secondaires. Une impédance 16 dans le circuit secondaire assure éventuellement la meilleure valeur de l'angle de phase entre les deux courants traversant le wattmètre 14.
A une certaine valeur de la tension primaire ul, les saturations des deux transformateurs sont telles que les tensions des bobines secondai- res s'annulent, et l'appareil 14 ne dévie pas. Pour les tensions inférieures
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le contact mobile 10 fermera un jeu de ses contacts; pour les valeurs supé- rieures il fermera l'autre jeu de contaotso
Les ampèremètres et les voltmètres à contacts basés sur ce principe produisent des couples supérieurs et de meilleurs contacts que les appareils de ce genre, qui ont été employés jusqu'ici, et dont l'effet est généralement égal à la différence entre la pesanteur et l'attraction magné- tique. Il est pratiquement impossible de les faire fonctionner dans les deux sens à la même valeur de la tension ou de l'intensité mesurée.
Ainsi par ex- emple, un voltmètre ordinaire à contact, qui se ferme à 115 Volts, ne s'ou- vrira pas à la même tension, mais à une valeur inférieure à 100 Volts par exemple*
Par contre, l'appareil 14 alimenté conformément à la Fig.5 ou 6 fonctionnera avec beaucoup plus de précision, car lorsque l'intensité primaire est égale à OC1, il est maintenu au repos par son système de rap- pel mécanique, son ressort par exemple,, et non pas par une faible diffé-ren- ce de deux efforts antagonistes, et son équilibre est beaucoup plus stable.
En- fonctionnant dans un sens ou dans l'autre, il subit également un couple unique produit par l'effet électrodynamique de ses deux bobines, couple qui peut être toujours rendu suffisant pour produire une fermeture franche des contacts, sans aucune hésitation ni oscillation.
Ces appareils peuvent être employés non seulement comme in- dicateurs, mais pour compounder les alternateurs, pour régler automatique- ment l'intensité dans un circuit donnés Beur réaliser le réglage simple et efficace du glissement des moteurs asynchrones etc. Dans cette dernière ap- plication (réglage du glissement) le système faisant l'objet de la présente invention permet de simplifier l'équipement et de maintenir le glissement constant avec beaucoup de précision.
Il est évident que pour simplifier les connexions et le montage et pour réduire le nombre d'isolateurs,les deux@circuits magnéti- ques et 3 peuvent être disposés dans la même cuve et qu'une seule porce- laine haute tension suffit, comme dans les transformateurs d'intensité nor- maux, pour le circuit primaire des deux noyaux.
Dans certains cas il peut être avantageux de réunir les deux noyaux conformément à la Fig.7. L'enroulemant primaire 1 produit un flux qui
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passe par deux branches disposées en parallèle. La bobine 5 est disposée sur la branche non saturée avec un entrefer, ayant la caractéristique #22 (Fig.4), et la bobine 4 se trouve sur la branche saturée ayant la caractéris- tique y 11. la caractéristique #22 est réglable coït par l'entrefer 8, soit par le nombre de spires de 5.
Il est bien entendu que les dispositions et les applications indiquées plus haut à titre d'exemple, ne sont nullement limitatives et qu'on peut s'en écarter sans pour cela sortir du cadre de l'invention.