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9ERFECTIOIQI&1M3W8 AUX COIN.3RTISS:2URS À VALVES MULTIPLES. -
La présente invention est relative aux circuits des convertis- seurs comportant l'application de valves à vapeur métallique ionisée. Dans les ensembles de ce genre destinés, par exemple, à transformer du courant continu en courant alternatif et constitués par des circuits à des tensions et des fré- quences différentes, il est avantageux de faire pppel à des valves à ionisation qui peuvent supporter des intensités considérables.
Lorsqu'il s'agit de puissances élevées, il est parfois néces- saire de mettre en parallèle plusieurs valves deçà genre et, dans ce cas, il faut évidemment prendre des mesures pour assurer une répartition convenable du @
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courant parmi les valves reliées en parallèle, conformément à leurs puissances respectives. Lorsque les différentes valves laissent périodiquement passer le courant, comme c'est généralement le cas, la condition principale à satisfaire est la simultanéité du commencement de la période de la conductibilité des dif- férentes valves.
Il a été proposé d'introduire des impédances directement en série avec le circuit anode-cathode de chacune des valves. Les propriétés ré- gulatrices caractérisant ces impédances tendent alors à établir une réparti- tion égale du courant parmi les valves. Mais lorsque l'une des valves commence à conduire le courant, les tensions aux bornes des autres valves sont réduites dans une proportion notable, de sorte que cette méthode ne peut pas donner une solution tout à fait satisfaisante du problème.
Le but de la présente invention est d'éviter ces inconvénients et de fournir des moyens permettant de réaliser une répartition correcte du courant entre plusieurs valves reliées en parallèle, répartition qui correspond aux puissances respectives de chacune d'elles.
Conformément à la présenteninvention, on met en parallèle un nombre quelconque de valves munies de grilles, ces dernières étant excitées pour établir simultanément lanconductibilité dans chacune des valves. En vue d'éditer l'établissement du courant dans l'une des valves et la réduction ré- sultante de la tension aux bornes de toutes les autres, réduction qui peut em- pêcher leur amorçage, on fait appel à des moyens qui agissent sur les grilles des autres valves pour activer l'amorçage de celles qui ne s'amorcent pas.
par exemple, on peut faire appel à des réactances connues insé- rées dans la circuit anode-cathode de chacune des valves, de façon à ce que ces réactances ou des enroulements auxiliaires couplés magnétiquement à elles, agis- sent sur le fonctionnement des circuits de grille des autres valves, de sorte que l'amorçage du courant dans l'une des valves fournit aux autres des impulsion positives agissant sur leur grille et facilitant ainsi leur amorçage.
Les figures jointes représentent, à titre d'exemple et d'une fa- çon none limitative, plusieurs formes de réalisation de l'invention.
La figure 1 indique l'application des moyens à un redresseur mo- nophasé.
La figure 2 est une variante de la Fig.l.
La Fig.3 représente l'application de l'invention à un redresseur @
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poly-anodique ayant une seule cathode.
Les Fig.4 et 5 indiquent schématiquement la disposition des réac- tances représentées Fig.3.
La figure 1 représente schématiquement un système redresseur transformant le courant monophasé du circuit 10 en courant continu du circuit 11 Il est à noter que la présente invention est aussi bien applicable aux redres- seurs qu'aux alterneurs effectuant la transformation dans le sens inverse. Le transformateur 12 comporte un enroulement 13 relié au circuit 10 et un enroule- ment 14 à point neutre dont les bornes extérieures sont reliées à un pôle du circuit à courant continu 11 à travers les groupes de valves électriques 15-16" 17 et 18-19-20 qui sont de préférence à ionisation gazeuse et à commande par grille.
Entre les cathodes des valves 15 à 20 et la partie inférieure du circuit à courant continu 11, on dispose des enroulements réactifs 21 à 26. Pour commander l'énergie transmise entre les circuits 10 et 11, on relie les grilles des valves 15 à 20 à leurs cathodes respectives à travers les résistances limi- tatrices 27 et les moitiés opposées de l'enroulement secondaire du transforma- teur de grille 28. Ce circuit passe à travers les différents enroulements réac- tifs 21 à 26.
L'enroulement primaire du transformateur de grille 28 peut être alimenté par une source appropriée de courant alternatif ayant la fréquence dé- sirée, et lorsque le circuit 10 comporte une source indépendante de force élec- tro-motrice, comme c'est le cas quand il agit en redresseur, 1'enroulement pri- maire du transformateur 28 peut être alimenté à travers un régulateur de phase 29 et un circuit à phase artificielle 80, comme le représente la figure.
Il est facile de comprendre le fonctionnement de ce système en redresseur ou en altemeur. On peut l'exposer par exemple de la façon suivante: on admettra que le système fonctionne en redresseur et que la borne de gauche de l'enroulement 14 soit positive, de sorte que le courant tend à traverser les val ves 15,16 et 17. Si le potentiel de grille fourni au transformateur 28 rend les grilles des valves 15,16 et 17 positives, en vue de les rendre conductrices simultanément, le courant traverse une ou plusieurs de cas valves.
On a-dmettra que la valve 15, par exemple, commence à laisser pas- ser le courant avant les valves 16 et 17, de sorte que le potentiel aux bornes des valves 16 et 17 diminue fortement. Mais en même temps une grande partie de
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la tension d'alimentation apparaît pendant un temps très court aux bornes de la réactance 21, et cette tension est fournie à la grille de la valve 16 à tra- vers le circuit comportant l'espace grille-cathode de la valve 15, les deux ré- sistances limitatrices 27 qui relient ensemble les grilles des valvos 15 et 16, l'espace grille--cathode de la valve 16 et la réactance 22. La même tension est appliquée à la grille de la valve 17 à travers un circuit similaire.
En d'autres tonnes, chacune des valves connectées en parallèle commence à conduire le courant, car la tension aux bornes de la première réac- tance fournit une impulsion positive aux grilles des valves qui ne conduisent passât cette impulsion se produit pratiquement d'une façon instantanée. Les im- pulsions positives ainsi réalisées facilitent l'amorçage des valves qui sont restées en retard et les amorcent presqu'instantanément.
Au cours d'expériences, la Société demanderesse a constaté que ce moyen permettait d'assurer l'allumage simultané an faisant appel à des réac- tances relativement faibles, disposées en série avec les différentes valves, et de réaliser une répartition pratiquement égale de l'intensité entre les valves connectées en parallèle, ou la distribution conforme à leurs puissances respec- tives. Il va de soi que cette disposition est applicable à n'importe quelnombre de valves connectées en parallèle.
Le système de la Fig.2 est analogue à celui de la Fig.l ,sauf une modification dans le circuit de grille : les résistances de grille 27 sont in sér@ées dans les connexions allant à la cathode, au lieu d'être disposées, com- me dans la figure 1, dans la connexion allant au transformateur. Dans cette dis position, les grilles sont directement reliées ensemble. Les résistances de grille ne sont pas introduites dans le circuit des réactances 21 à 26 imposant les surtensions transitoires aux grilles des valves qui tardant à s'amorcer.
Si par exemple la valve 15 s'amorce d'abord, de sorte que sa grille eat reliée à sa cathode à travers la vapeur ionisée, la tension aux bornes de la réactance 21 est fournie directement à l'espace entre la grille et la cathode de la valve 16 par exemple à travers le circuit grille-cathode de la valve 15, le circuit gril- le-cathode de la valve 16 et la réactance 22.
Dans cette figure, le transformateur de grille 26 est représenté comme ayant deux enroulements secondaires indépendantes destinés à alimenter les grilles des valves 15-16-17 et 18-19-20:. Si on le désire, les deux bornes
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inférieures de ces enroulements peuvent être reliées ensemble pour former , comme dans la fig.l, un point milieu; avec une telle connexion, le courant de déionisation des valves électriques peut traverser directement, en partant du secondaire du transformateur 28, le circuit grille-cathode de deux groupes de valves et les enroulements réactifs 21 à,26, sans traverser les résistances 27.
Cette disposition peut être avantageuse lorsque l'appareil fonctionne en alter- neur.
La Fig.3 est une modification de la Fig.l adaptée pour le cas d'un redresseur à plusieurs anodes et à une seule cathode à mercure. Dans cet- te figure, les extrémités de l'enroulement 14 du transformateur 12 sont reliées au pôle inférieur du circuit à courant continu 11 à travers les anodes 32 à 37 du redresseur à mercure 31. Les conducteurs anodiques comportent les enroule- ments inductifs 38 à 43. Les grilles des différent anodes 32 à 37 sont alimen- tées par un transformateur de grille analogue à celui des figures précédentes.
Les enroulements 38 à 43 sont couplés inductivement aux enroulements auxiliaires 44 à 49, et les bornes correspondantes de ces enroulements auxiliaires sont re- liées aux grilles associées avec les anodes correspondantes, tandis que leurs autres bornes constituent des points neutres.
Le fonctionnement de cet ensemble est analogue à celui des Fig.l et 2: si l'une des anodes connectées en parallèle (par exemple l'anode 32) s'a- morce d'abord, le courant augmente dans 1'enroulement inductif 38 et induit une tension dans l'enroulement auxiliaire 44 qui fournit un potentiel à la grille de l'anode 33 à travers l'enroulement auxiliaire 45 et les deux résistances li- mitatrices 27 reliant les grilles de ces deux anodes. D'une façon analogue, une tension positive est fournie à la grille de l'anode 34, de sorte que chacune des anodes 32, 33 et 34 s'amorce presqu'instantanément.
Dans la disposition de la Fig.4, les enroulements 38, 39 et 40 et les enroulements auxiliaires correspondants 44, 45 et 46 sont disposés sur les trois noyaux du système magnétique 50. Les connexions sont telles que, lors- que le courant traverse simultanément les bobines 38, 39 et 40, les force magné- tomotrices s'annulent mutuellement et le noyau 50 n'est pas aimanté.Dans ces conditions, aucune tension n'est induite dans les enroulements 44,45 et 46.
Si l'un ou plusieurs des enroulements 38, 39 et 40 se trouvent désexcités, par suite du manque d'amorçage de la valve correspondante, il s'éta
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blit un flux dans la partie correspondante du circuit magnétique 50, et la ten- -sion induite dans l'enroulement correspondant fournit une impulsion positive à la grille de la valve qui est restée inactive. Si on le désire, on peut dispo- ser des enroulements tertiaires 51, 52 et 53 connectés en série et montés sur las différentes branches du circuit magnétique, en vue d'améliorer le couplage magnétique des différents enroulements actifs.
Dans la variante représentée Fig.5, les différants enroulements principaux 38,39 et 40 et les enroulements auxiliaires 44,45 et 46 sont chacun divisés en deux parties et disposés sur des branchas différentes de l'armature magnétique 50, comme le représente la figure, en vue d'améliorer le couplage magnétique entre elles. A tous les autres points de vue, le fonctionnement est analogue à celui de la Fig.4.
Bien qu'on ait représenté et décrit plusieurs formes de réalisa- tion de l'invention, il est évident qu'on ne désire pas se limiter à ces formes particulières, données simplement à titre d'exemple et sans aucun caractère res- trictif, et que par conséquent toutes les variantes ayant même principe et marne objet que les dispositions indiquées ci-dessus, rentreraient comme elles dans le cadre de l'invention.
-:- R E S U N E :-: perfectionnements apportés aux convertisseurs électriques compor- tant des valves multiples, couplées en parallèle en vue d'augmenter l'intensité du courant qui les traverse.
Moyens permettant d'assurer l'Amorçage simultané des valves dis- posées en parallèle, à l'aide de réactances disposées de façon à ce que l'éta- blissement du courant dans l'une d'elles produit une surtension positive sur les grilles de toutes les autres valves du groupe.
Moyens réalisant le couplage magnétique entre les réactances in- diquées plus haut.
Application de l'invention aux redresseurs, aux alterneurs, aux changeurs de fréquence, etc...