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Il .Perfectionnements apportés aux dispositifs pour le réglage de la tension d'un réseau à courant alternatif ".
L'invention est relative à un. dispositif qui per- met de modifier la tension à tout point voulu d'un réseau alimenté par un courant alternatif et cela ou bien, en fai- sant.agir la tension auxiliaire, qui effectue le réglage, de façon que la tens-ion. à régler augmente , ou bien, de fa- çon que celle-ci diminue.
Le dispositif est constitué par un transformateur avec au moins deux-flux magnétiques fermés, chaque circuit comportant un enroulement primaire et une bobine excitatrice pouvant être excitée par une source étrangère de courant continu ou par une bobine auxiliaire propre à être court- circuitée, alors que le deuxième enroulement du transforma- teur est sollicité de manière telle par la tension à régler que le flux produit par cet enroulement traverse les deux enroulements primaires en sens contraire par rapport au sens
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L'avantage que présente le dispositif, établi selon l'invention, par rapport aux systèmes connus pour le réglage de la tension réside dans le fait, que le réglage n'a pas lieu, comme jusqu'ici, ;
òr des régulateurs mobiles (rhéos- tats-régulateurs d'induction, -etc.) dont le prix est très élevé et dont le fonctionnement est délicat, mais par des transformateurs de construction solide, sans nécessiter dans le circuit à régler (ordinairement à haute tension) des cou- plages ou des commutations.. De cette façon on peut supprimer les interrupteurs et les commutateurs pour haute tension qui sont très coûteux.
Le réglage se fait ou bien par courant continu ou par le court-circuitage de bobines auxiliaires, dont la ten- sion peut avoir, toutefois, n'importe quelle valeur appro- priée, de sorte que l'on peut employer les interrupteurs les plus simples ou des rhéostats de démarrage ordinaires à eau.
Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exem- ple, et sous forme de schémas, plusieurs modes de réalisation de l'invention.'
La fig. 1 montre un transformateur de réglage à trois colonnes.,
La fig. 2 montre une disposition pour laquelle les' bobines excitatrices sont montées sur une colonne spéciale.
Les fig. 3-5 montrent respectivement trois dispo- citions dans lesquelles les branchements ou bifurcations du circuit magnétique passent dans des masses de fer spéciales.
La fig. 6 montre une disposition dans laquelle le réglage de la tension se fait par le court-circuitage de bo- bines auxiliaires couplées en parallèle.
Les fig. 7-8 montrent respectivement deux autres modes de réalisation de l'invention.
Sur la fig. 1 est montré un transformateur à trois colonnes dont la colonne centrale porte une bobine de ten- sion s intercalée entre les deux lignes L et L dont la ten-
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sa.on doit être réglée,. Le flux magnétique produit par cette bobine se divise en deux.circuits 1 et 11. Chaque circuit comporte un enroulement f f traversé par le courant princi- pal, ces enroulements ±¯± étant montés en série.
Par cette disposition, lesflux magnétiques produits par la bobine de tension ±. et 1*'enroulement ± dans 1*une des. 'bifurcations, par exemple dans le circuit 110, sont dirigés dans le même sens, alors qu'ils sont dirigés en sens contraire 1.'un par rapport à lautre dans 1*autre bifurcation. Chaque circuit comporte, en outre, une bobine excitatrice g1 ou g2, celles- ci pouvant être alimentées par un courant continu. Suivant que, par l'excitation de la bobine - ou 2$ la bifurcation 1 ou II est saturée magnétiquement, le flux magnétique pro- duit par la bobine de tension s est refoulé hors ,de la bran- che I, voire II, dans l'autre branche.
Suivant que le cir- cuit produit par la bobine dans la branche I ou dans la branche II est fermé, la tension, auxiliaire s'ajoute à la tension principale ou se soustrait de celle-ci.
Pour empêcher un effet inducteur 'de la bobine sur les bobines excitatrices g1 ou g2, on peut avoir recours à la disposition montrée sur la fig. 2 dans laquelle lesdi- tes bobines g1 g2 sont montées respectivement sur des colon- nes spéciales établies au travers des bifurcations. 1 et II des circuits, les enroulements principaux f f étant répartis de part et d'autre de chacune des.dites colonnes spéciales.
Pour empêcher que le flux magnétique produit par les enrou- lements alternatifs n'agissent sur les colonnes portant les bobines g2, ces colonnes comportent des enroulements court-circuités k.
Les deux bifurcations 1 et II du flux magnétique peuvent également passer par des masses de fer spéciales comme montré sur les fig. 3, 4 et 5. Dans ce cas, chaque pièce en fer porte une bobine de tension s1, voire s2, qui sont reliées de manière telle entre elles que les flux ma-
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gnétiques produits par l'enroulement traversé par le cou- rant principal et par la hobïne excitatrice dans l'un des noyaux en fer, par exemple I, soient dirigés dans le même sens et soient dirigés en sens contraire dans l'autre noyau.
Dans les exemples montrés sur les fig. 3 et 4, les deux bo- bines excitatrices, g1 et g2 sont couplées en parallèle par l'intermédiaire d'une résistance réglable r. Suivant que le contact de réglage .±. de la résistance est glissé du coté de la bobine ±1 ou du côté de la bobine g , un courant plus intense passe par l'une ou l'autre de ces bobines.
La disposition montrée sur la fig. 4 ne diffère de celle montrée sur la fig. 3 que par le fait que les colonnes en fer portant respectivement les bobines excitatrices 1 et g2 sont subdivisées en deux branches portant respectivement deux bobines excitatrices montées en parallèle, d'où il ré- sulte que le champ produit par le courant continu est fermé dans les deux branches de chaque colonne.
Un autre effet résultant de cette disposition ré- side dans le fait que l'enroulement principal n'agit pas par induction sur la bobine excitatrice, du fait que les deux bobines excitatrices sont enroulées en sens inverse dans les deux colonnes. Afin que le champ produit par le courant al- ternatif ne réagisse pas, même dans le cas d'une forte sa- turation du circuit excitateur sur les bobines excitatrices, on a établi autour des branches un enroulementcroisé et court-circuité k,ce qui permet au champ alternatif devpé- nctrer dans les deux bifurcations qu'en étant régulièrement réparti.
La masse de fer peut être subdivisée non pas en deux mais,en plus de deux branches comportant chacune une bobine excitatrice. Les endroits où se font la bifurcation peuvent être choisis à volonté, par exemple à la partie de la masse de fer portant l'enroulement.
La disposition montrée sur la fig. 5 ne diffère
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de celle montrée sur la fig. 4 que par le fait que la masse en fer est bifurquéeen plusieurs endroits et que les bobi- nes excitatrices montées. sur les différentes branches sont connectées entre elles de façon que les flux excitateurs Fb voisins soient dirigés en sens inverse l'un de l'autre. Les traverses en fer, qui peuvent être rapportées ultérieurement- sont entourées respectivement de 'bobines court-circuitées k qui empêchent le passage du champ.alternatif, par les traver- ses.de l'une des branches- dans l'autre.
Le réglage a lieu par exemple pour cette disposi- tion, en excitant successivement les bobines excitatrices séparément ou par groupes.
Au lieu de saturer magnétiquement les bifurcations des flux magnétiques par du courant continu, le réglage peut également se faire en court-circuitant brusquement une bi- furcation, voire un des transformateurs couplés en sens con- traire en passant par une résistance inductive ou ohmique et' cela graduellement ou par 1'intermédiaire d'interrupteurs.
Il en résulte que le flux magnétique est refoulé vers la deuxième bifurcation. (transformateur), ce qui pro- duit la modification dans la tension. Par le court-circuita- ge d'une bifurcation (transformateur) la tension augmente et par oourt-circuitage de l'autre, la tension baisse. Une tel- le disposition dans laquelle les bifurcations du flux magné- tique passent respectivement dans les. masses, spéciales en fer est montrée sur la fig. 6. g1 et g2 désignent les bobi- nes auxiliaires dont le court-circuitage détermine le régla- ge de la tension. Le court-circuitage a lieu, par exemple, par les résistances ohmiquea kl, voire en déplaçant les contacts coulissants h1, voire h2.
Quand une des bifurcations, es.t court-circuitée, il se produit, pour une charge du système, une chute de ten- sion très appréciable et dépendant de la charge. Pour cette raison, il semble préférable de connecter de manière telle les bobines auxiliaires g1 g2 qu'ils empêchent la chute de
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tension dépendant de la charge.
Pour cette raison, les deux bobines auxiliaires g1 g2 sont couplées en parallèle, de sorte que quand les flux f dans les deux circuits magnétiques- ont une même valeur, les tensions produites; dans les deux bobines réagissent l'une sur l'autre et'se détruisent mutuellement. Dans le cas où les flux. sont différents, il se produit des courants compensateurs qui ont une tendance à maintenir les flux égaux entre eux, de sorte qu'une chute de tension dépendant de la charge ne puisse se produire.
Dans le cas ou.le réglage se fait par court-cir- cuitage de l'une ou l'autre des moitiés, on doit supprimer, au moment du court-circuitage, la connexion en parallèle des bobines.
Ceci est obtenu avantageusement en procédant au court-circuitage des bobines g1 ou g2 et à' l'interruption du circuit, couplé en parallèle, par l'intermédiaire d'un dispositif commun - k2. Dans ce cas on pourrait par exemple avoir recours à deux- résistances. à eau conjuguées.
Les deux circuits magnétiques peuvent également, couine pour la saturation à,l'aide d'un courant continu, ê- tre réunis sur un noyau en fer commun.
La chute de tension dépendant de la charge doit, de préférence, également avoir lieu dans le cas où le ré- glage de la tension se fait par saturation à l'aide de cou- rant continu. Ceci peut avantageusement être obtenu en con- nectant en parallèle, dans le cas où aucun des circuits ma- gnétiques est saturé, les deux bobines excitatrices -(ou bo- bines spéciales) de la façon spécifiée ci-dessus en passant par une bobine saturée par du courant continu. Quand on veut régler la tension et que l'on sature un des circuits magnétiques, la saturation par du courant continu de la bo- bine de réactance intermédiaire doit être supprimée.
Les dispositifs tels que décrits peuvent être été,.-
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blis en des. points quelconques de la ligne traversée par le courant alternatif et permettent un réglage de la tension suivant toute valeur voulue.
Dans certains cas, l'effet voulu peut également être obtenu par un montage plus simple, par exemple dans le cas où la tension'doit être réglée entre les deux bornes d'un transformateur.
Dans ce cas, les deux transformateurs en série, couplés en sens inverse, peuvent être constitués sous forme d'un transformateur répartiteur de tension, c'est-à-dire les enroulements primaires et secondaires peuvent être réu- nis suivant un enroulement commun comportant une prise de courant en son milieu.
Une telle disposition est montrée, à titre d'exem- ple, sur la fig. 7 dans laquelle l'enroulement commun est désigné par le point médian de cet enroulement étant re- lié à L3, alors quê ses extrémités agissent respectivement les tensions L1, L2. La tension entre Ll et L2 se modifie par court-circuitage des bobines g1, g2. La tension L3 est identique à Ll pour 'le court-circuitage de g1 et identique à L2 quand g2 est court-circuité, alors que, lorsque les bo- bines g1 et g2 ne sont pas court-circuitées, la tension L3 se trouve entre Ll et L2.
Le mode de réalisation aelon la fig. 8 se distin- gue de celle montrée sur la fig. 7 par la disposition des bobines, sur un noyau commun en fer. Dans ce cas, on peut é- viter la chute de tension dans la position moyenne, en en- . tourant la traverse d'une bobine auxiliaire r; celle-ci est seulement court-circuitée quand aucune des bobines g1, g2 est court-circuitée. Egalement dans ce cas, l'utilisation d'interrupteurs. conjugués est avantageuse. Il va de soi que le réglage de la tens.ion peut, dans ces cas, avoir lieu par excitation par un courant continu.
On peut évidemment avoir recours. à plus de deux
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transformateurs en série, qui sont saturés successivement ou court-circuités de façon que le réglage puisse se faire en plusieurs étages..
Pour un courant triphasé, les bobines des trois phases peuvent être montées sur une masse commune en fer, alors que pour assurer la symétrie des différentes phases on adjoint, à chaque phase, une bobine auxiliaire, ces bo- bines étant couplées entre elles en triangle.
En procédant au réglage de la tension dès trane- formateurs, il peut être avantageux de relier l'enroulement de tension à l'un des circuits, par exemple au circuit bas- se tension, et l'enroulement principal à l'autre circuit du transformateur.
REVENDICATIONS.
1. Dispositif pour le réglage de la tension en n'im- porte quel point d'un réseau électrique alimenté par un cou- rant alternatif, caractérisé par le fait qu'il comporte un transformateur avec au moins deux. flux magnétiques fermés, chaque circuit comportant un enroulement primaire et une bobine excitatrice, excitée par une source étrangère ou au- to-excitatrice et propre à être court-circuitée, alors que le deuxième enroulement du transformateur est sollicité de manière telle par la tension à régler que le flux produit par cet enroulement traverse les deux enroulements primaires en sens contraire par rapport au sens d'enroulement.
2. Dispositif tel que revendiqué sub 1, caractérisé par le fait que le transformateur de réglage avec trois co- lonnes porte, sur sa colonne centrale, l'enroulement de ten- sion, et de part et d'autre de cette colonne, l'enroulement primaire divisé en deux parties ainsi que les bobines exci- tatrices.
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