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Agencement pour le fonctionnement de dispositifs de transformation polyphasés à intervalles de décharge,
Bans l'exploitation de redresseurs polyphasés ou d'appareils de transformation en courant alternatif, il est nécessaire d'une part d'employer un nombre aussi grand que possible d'intervalles de décharge, en vue d'obtenir du cote du primaire une puissande de déformation aussi petite que possible et du côté du secondaire une tension à ondes supérieures minimes.
Il.est en outre nécessaire de faire participer à la conduite du courant s'écoulant à chaque ratant plusieurs intervalles de décharge raccordés @
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à des phases différentes, de façon que la condition posée ci- dessus soit remplie mais qu'également le transformateur prin- cipal et les intervalles de décharge puissent être utilisés plus économiquement. Si l'on suppose d'abord des conditions de courant triphasé, on obtient des conditions de transformations favorables, en cas de fonctionnement avec six intervalles de décharge, lorsque deux ou trois intervalles de décharge rac- cordés en phases différentes sont forcées de travailler en pa- rallèle par l'intermédiaire d'un transformateur d'aspiration biphasé ou triphasé.
L'emploi de transformateurs d'aspiration dans les montages à douze anodes offre toutefois certaines difficultés. On a en outre reconnu déjà qu'il est avantageux, dans le cas du fonctionnement à phases élevées, de rendre obli- gatoire le fonctionnement simultané de plusieurs intervalles de décharge par un montage en série. il est par exemple connu d'employer deux transformateurs principaux qui sont montés en série du côté du courant alternatif. A ces montages appartient le montage en série d'au moins deux transformateurs partiels indépendants dans leur; formation de flux, qui sont montés en primaire de telle façon que les systèmes à n phases forment un système à a.n phases.
Le montage en série produit lors du fonctionnement de certaines phases une élévation de tension d'autres phases, de sorte que ces dernières participent d'une manière déterminée à la conduite du courant. Un écart est im- possible car le montage en série, produit, lors de la modifi- cation des conditions d'équilibre, dès tensions telles que l'é- tat d'équilibre est de nouveau obtenu. Si l'on désire dans un semblable montage qu'il travaille suivant les conditions imêo- sées sur presque toute la zone de charge, les transformateurs principaux doivent avoir des dimensions relativement grandes.
La présente invention a pour objet un agencement pour le fonctionnement de dispositifs polyphasés de transfor- mation à intervalles de décharge, comportant un nombre élevé d'intervalles de décharge par rapport au nombre des phases du
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réseau à courant alternatif, agencement qui présente les avan:- tages du principe du montage en série mais évite les inconvé- nients du montage en série de transformateurs principaux (grands courants de magnétisation, en particulier pour les fréquences étrangères au réseau, règlage difficile de la tension).
Suivant la présente invention, on a prévu un transformateur de commande séparé magnétiquement du transformateur principal et par l'in- termédiaire duquel d'une part le raccordement des différents intervalles de décharge au transformateur principal est effectué et d'autre part un couplage de différents courants de décharge suivant le principe du montage en série est rendu possible de telle façon que la courbe de courant de chaque intervalle de dé- charge.présente une forme s'élevant et s'abaissant en gradins.
L'idée de l'invation va être expliquée ci-après au moyen de plusieurs exemples de réalisation. La fig. 1 du dessin représente un transformateur principal 13 à douze phases, avec un enroulement 13' raccordé un réseau triphasé 14 et un enrou- lement 13" à douze phases intercalé dans les circuits des dif- férents intervalles de décharge. A chacun des douze enroulements de phases est assigné un des intervalles de décharge iniques par les chiffres 1 à 12. Le transformateur de commande 15 contient également, pour le circuit de chaque intervalle de décharge, sur chaque branche un enroulement particulier et les enroulements qui appartiennent à des intervalles de décharge fonctionnant avec un décalage de phase de 180 sont assignés avantageusement à la même branche, comme on l'a indiqué au dessin.
On supposera que le transformateur de commande 15 est monté au point neutre de l'enroulement 13" à douze phases et qu'aux extrémités libres de cet enroulement se trouve raccordée chaque fois une anode d'un récipient-à plusieurs anodes.
Les-différentes parties du transformateursde commande sont enchainées ensemble suivant le principe du montage en série au moyen d'un système d'enroulements secondaires en court-circuit sur eux-mêmes. Un des trois tracés d'enroulement est indiqué dans
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son allure. Dans le présent exemple (transformateur à 3/12 Pha- ses) il doit y avoir sur chaque noyau enroulé du transformateur de commande, du coté du secondaire, deux enroulements dont les nombres de spires présentent un rapport d'environ 0,817 :0,299.
Ce tracé d'enroulement en court-circuit produit du côté primai- re du transformateur de commande le décalage de phase des diffé- rents courants de décharge de 30 l'un par rapport à l'autre et dans l'exemple considéré, en combinaison avec le raccorde- ment magnétique libre en arrière,le fonctionnement simultané de plusieurs intervalles de décharge. Pour maintenir l'état d'équilibre, le transformateur de commande doit fournir dans l'exemple considéré les 3e, 5e, 7e et 9e harmoniques et d'au- tres multiples des 3e harmoniques.
On peut obtenir ce résultat par des raccordements magnétiques libres en arrière, en combi- naison avec le montage choisi; on peut aussi constituer le transformateur de commande au moyen de six transformateurs mono- phasés ou de deux transformateurs séparés à quatre ou à cinq branches ou de transformateurs à enveloppe ou d'un transforma- teur à cinq branches avec une traverse intermédiaire. il est encore à remarquer que pour d'autres montages (par exemple le transformateur à 2/8 phases ou le transformateur à 3/18 phases) on obtient d'autres rapports du nombre de spires.
D'autres rap- ports du nombre de spires dans le circuit de court-circuit ou dans les circuits de décharge peuvent également devenir néces- saires dans le cas du transformateur à 3/12 phases, par exemple pour la transformation de la forme de la courbe en vue de la compensation de la chute de tension, etc...
La forme de la courbe du courant dans chaque phase de l'enroulement 13" suivant la fig. 1 est représentée à la fig. 2 pour le cas particulier de la fig. 1 - moyennant la sup- pression des écarts en général petits se produisant par suite de la commutation. En même temps l'allure correspondante du courant dans le circuit de court-circuit du transformateur de commande est indiquée à la fige 3. Des courants sinusoidaux
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satisfont également aux conditions de l'agencement. Comme dans l'exemple considéré les 3e, 5e, 7e,et 9e harmoniques ne peuvent pas s'écouler dansle courant du transformateur de commande, le montage permet la libre formation de tensions de ces fré- quences qui provoquent la transformation nécessaire des tensions des différentes phases.
L'idée de l'invention peut encore être réalisée d'une autre manière... il estpar exemple possible, dans l'hypotèse d'un réseau triphasé 14 d'exécuter à six phases l'enroulement 13" du transformateur principal 13 conjugué aux intervalles de dé- charge et de fournir par le transformateur de commande 15 les tensions supplémentaires nécessaires pour la transformation du système à six phases en un système à douze phases. L'enroule- ment à six phases 1o.....6o du transformateur .,principal 13 est conjugué à douze intervalles de décharge.
Ceci est rendu possi- ble par le transformateur de commande 15 don, pour plus de clar- té, on n'a représenté que les parties d'enroulement parcourues par les courants de décharge individuels, et les intervalles de décharge 1 et 2 sont par exemple amenés, par l'intermédiaire des parties d'enroulement de même nom, à l'enroulement de phase 1o du transformateur principal 13. On peut toutefois aussi, au lieu de scinder le circuit de décharge du transformateur de commande, décomposer les enroulements de phase du transformateur principal en branchements parallèles ce qui donne un montage d'eensemble analogue à la fig. 2. En marche à vide, le montage travaille comme un montage simple à six phases car le transforma- teur de commande n'a qu'une efficacité réduite ou pas d'effica- cité du tout en-dessous de la charge critique.
Lorsque la charge augmente, les vecteurs des deux tensions appartenant à une ten- sion de phase et agissant dans les circuits de décharge s'écar- tent l'un de l'autre jusqu'à ce que pour la charge critique le décalage de phase entre les deux vecteurs vale environ 30 . La charge critique se détermine d'après le courant de magnétisa- tion du transformateur de commande. On a représenté à la fig. 5 la coopération entre la tension ET fournie par une phase, par exemple 1o, du transformateur principal et les deux tensions sup- @
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plémentaires Ez' et Ez" fournies pour les intervalles de décharge conjugués, c'est à dire 1 et 2, par le transformateur de commande 15, pour une charge un peu% avant la charge critique,.
Les vec- teurs Va' et Va" n'ont pas encore atteint la position limite des- sinée en pointillé. Les tensions supplémentaires Ez' et Ez" for- touj jour ment/avec Va un angle de 90 vu que le courant utile de chaque intervalle de décharge est en phase avec Va et qu'aucune puissance n'est amenée à la cascade, c'est à dire au transformateur de com- mande. Le point final de E circule par conséquent sur un demi- cercle au-dessus de la force élecromotrice ET* Dans le cas limite, l'onde de base de Va a la grandeur Et.
Cos 15 . il résulte donc de l'exemple de réalisation représenté à la fige 4 que le transformateur de commande n'assure pas seule- ment le fonctionnement en parallèle de plusieiurs intervalles de décharge, mais fournit également les tensions supplémentaires, y compris une tension de l'onde de base, qui permettent pour un nombre de phases donné du transformateur principal, d'exécuter un fonctionnement à phases plus élevées.
Dans les deux exemples de réalisation, le montage en série des différents courants de décharge est produit par un tracé d'enroulement particulier sur le transformateur de commande.
On peut naturellement produire aussi l'enchaînement en série avec les enroulements parcourus par les courants de décharge mêmes, avec une disposition correspondante sur les: différentes branches.' Il est toujours essentiel -que par un montage approprié du ou des transformateurs de commande ou par une conduite correspondante des du phases primaires/ou des transformateurs de commande, on obtien- ne un enchaînement tel des différentes phases qu'une coercition suffisante pour maintenir l'état de fonctionnement désiré est exercée en cas de dérangement de l'état d'équilibre.
Les deux cas limites de possibilités de réalisation dé- crits ci-dessus peuvent également être réunis ensemble. Une sem- Diable possibilité réside par exemple dans le fait que le trans'- formateur principal est établi comme un système à six phases ré- duit. Le mode de fonctionnement se produisait alors va être ex-
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pliqué à l'aide de diagrammes de vecteurs. On a supposé à la fig. 6 par exemple que deux tensions de phases voisines :ET et ET" qui sont obtenues à partir de la même phase de base par ad- jonction de tensions supplémentaires relativement petites, font entre elles un angle de phase de 12 au lieu de 30 .
En cas de charge, les tensions des cirduits de décharge s'écartent, par suite du fonctionnement du transformateur de commande de la po- sition ET'ou ET" jusque dans la position Va' ou Va". On peut sans difficulté tirer du diagramme des vecteurs de la fige 6 que la tension supplémentaire Ez qui est perpendiculaire à Va, est plus petite que dans l'exemple de réalisation suivant la fige 4. Avec la diminution de Ez s'abaisse lapuissance de type du transformateur de commande, et également la charge critique devient plus petite car pour une puissance de type plus petite les courants de magnétisation déterminant la charge critique deviennent plus petits.
Une action sur la grandeur de la charge critique peut être obtenue également pour des rapports donnés par le fait que l'on détache le..point d'étoile d'un c8té des traits de l'enroulement en court-circuit et qu'on applique aux bornes u,v et w une exci- tation étrangère, par exemple qu'on relie ces bornes à un système triphasé convenablement choisi se trouvant en synchronisme avec les phases principales (voir fig . 7). On a alors la possibilité d'amener la troisième harmonique au moyen de l'excitation étran- gère. 11 se fait en outre que la charge critique est diminuée.
Il est à remarquer encore que l'excitation étrangère doit être mesurée pour le plein courant de court-circuit de la cascade.
On peut naturellement aussi appliquer l'excitation étrangère seulement en-dessous de la charge critique et la détacher au contraire au-dessus, car l'excitation étrangère a pour but de réaliser l'abaissement de la pointe de tension en marche à vide et de réduire ainsi la charge critique. Avec la manière décrite ci-dessus pour l'excitation étrangère, la constitution des har- moniques n'est pas troublée.
Une autre possibilité d'excitation étrangère est représen- tée à la fig. 8. Le montage normal du tracé de l'enroulement
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de court-circuit â'e court-circUT-t est resté sans changement et l'excitation étrangère est amenée aux bornes u',v', et w'.
L'onde fondamentale et les troisièmes harmoniques ne sont pas influencées défav orablement. Si l'on ne prévoit pas de bloqua- ge, les 5e et 7e harmoniques trouvent une pleine compensation, c'est à dire que dans le système triphasé appliqué, elles sont mises en court-circuit.
Lorsque la force électromotrice de l'excitation Ee, qui est raccordée en v' -ou au milieu de la cascade-, possède la position de phase représentée à la fig. 9, les forces élec- tromotrices supplémentaires Ez' et Ez" occupent déjà en marche à vide la position qui s'établit autrement automatiquement au- dessus de la charge critique, c'est à dire que la charge cri- tique même est réduite à cause de la transformation de la courbe s'établissant déjà dans la marche à vide.
Pour se ren- dre maître des difficultés qui se produiraient lors de la mise en court-circuit des 5e et 7e harmoniques, on peut suivre les voies suivantes : 1) On renonce à la disposition de ces deux harmoniques dans la cascade dans laquelle on introduit l'excitation étrangère et l'on confie la fonction de la formation des deux harmoni- ques à une cascade auxiliaire particulière montée en série avec la première cascade. Il faut veiller alors à ce que la cascade auxiliaire ne possède pas de liaison de retour magné- tique libre (par exemple des noyaux triphasés simples). Elle fournit seulement dans l'exemple considéré les 5e et 7e harmo- niques et a une grandeur minime.
2) L'excitation de la cascade principale se fait en six phases au moyen d'une cascade auxiliaire de constitution telle que les 5e et 7e harmoniques sont bloquées.
Dans les deux cas la cascade prévue supplémentaire- ment n'a qu'une grandeur très minime.
On peut également modifier la cascade de commande comme on l'a indiqué à la fige 10. Pour plus de clarté, les tracés d'enroulement en court-circuit du transformateur de commande 15 n'ont pas été dessinés; ils s'étendent comme à
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la fig, 1. Dans le cas présent on a employé deux transforma- teurs d'aspiration normaux 161et 162. On peut réaliser la cascade de commande suivant la fig. 11 d'une manière diffé- rente dont quelques possibilités sont mentionnéesci-après : 1) Si on exécute le transformateur de commande sans liaison de retour magnétique, les 3eharmoniques sont produites ex- clusivement dans les transformateurs d'aspiration 161 et 162.
Si l'on exécute la cascade de commande avec une liaison de retour magnétique;libre, le transformateur de commande 15.par- ticipe à la formation des 3e harmoniques. Suivant la dispo- sition des circuits magnétiques, un rapport de la participa- tion des transformateurs d'aspiration et du transformateur de commande à la formation des 3e harmoniques peut être réglé à volonté.
2) La cascade de commande peut participer à n'importe quel degré à la formation de la tension de l'onde fondamentale.
Dans le cas présent aussi, le transformateur principal peut donc .être à six phases ou à douze phases ou être établi en montage à douze phases réduit.
3) Les autres possi@ilités de la cascade de commande sans ,transformateurs d'aspiration, y compris l'excitation étrangè- re, sont utilisables dans le cas de la cascade de commande avec transformateurs d'aspiration.
Une autre possibilité de réalisation de l'invention est représentée à la fig. 11. Ce montage permet une diminu- tion de la puissance de type de la cascade de commande. Les parties intérieures de l'enroulement a sont le siège d'un courant continu dont les ampères-tours se compensent par branche. Par conséquent les enroulements a fournissent, comme ils sont montés en triangle ouvert, au moins une partie des harmoniques triples pour la transformation de la tension dans les circuits de décharge.
Les parties extérieures d'enroulement b remplissent deux fonctions : d'une part elles fournissent pour la formation de la tension agissant dans les circuits de
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décharge les 5e et 7e harmoniques ainsi que des parties des harmoniques triples, d'autre part elles produisent en combinai son avec les tracés d'airoulement de court-circuit la commande de cascade. Enoutre, lesparties d'enroulement b peuvent être le siège d'une tension supplémentaire de la fréquance fonda- mentale à l'aide de laquelle on peut produire un réglage de la tension continue, en particulier une influence en-dessous de la charge critique.
Le transformateur de commande suivant la fig. 11 possède une puissance de type plus petite que les montages décrits précédemment sans les pièces d'enroulement parcourues par le courant continu et ceci résulte de ce que dans le pré- sent montage, une partie des fonctions est confiée à un en- roulement qui est parcouru par du courant continu et est par conséquent très bien utilisé électriquement.
Le rapport des nombres de spires des différentes parties d'enroulement suivant la fig. Il est déterminé( par la limite à laquelle les parties parcourues par du courant alternatif ne suffisent plus pour mettre à la disposition les tensions nécessaires pour la compensation des défauts de symétrie se produisant. Cette limite est finalement dé- Lerminée par la dispersion de la cascade de commande, qui doit être maintenue par conséqent aussi petite que possible.
Ceci peut être obtenu par exemple par des noyaux de fer ap- propriés. Il est particulièrement avantageux de mêler in- timement les parties d'enroulement parcourues par le courant alternatif entre elles et à l'enroulement de court-circuit.
Si l'on base les considérations qui suivent sur des montages à douze phases, on obtient pour les courants de décharge sui- vant le montage choisi des allures de courbe suivant les fig.
12 ou 13, c'est à dire que dans le cas de la fig. 12, chaque intervalle de décharge travaille pendant 90 de la période du réseau à courant alternatif, dans le cas de la fig. 13 pendant 150 de la période du réseau à courant alternatif. Pour ce qui concerne l'enroulement parcouru par les courants-de
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décharge, du transformateur principal, il est possible, comme on l'a déjà mentionné , de le réaliser comme enroulement nor- mal à douze phases ou bien d'employer un enroulemeht à douze phases réduit ou même établir seulement l'enroulement avec six phases, et éventuellement on peut employer un grand nombre d'enroulements à six phases.
Dans le cas de la seconde et la troisième possibilité, le transformateur de commande présente des tensions de la fréquence fondamentale qui complètent.les tensions du transformateur principal pour former un système symétrique à douze phases. Il est en outre possible également, en particulier pour éviter l'accroissement de tension en-des- sous de la charge critique, d'exciter de façon étrangère le transformateur de commande. 11 est aussi sans importance pour le fonctionnement que le transformateur de commande soit monté dans le point d'étoile ouvert, comme on l'a supposé ci-après, ou bien directement devant les intervalles de décharge, par exemple les anodes d'un récipient à plusieurs anodes.
Au point de vue du fonctionnement de montage compor- tant 90 ' de durée de flamme (voir fig, 12) et 150 de durée de flamme (fig. 13), il faut encore considérer ce qui suit: Dans les montages comportant 90 de durée de flamme, le courant de chaque intervalle de décharge contient une troisième harmonique tandis que la tension alternative du cirduit de décharge n'en contient pas. Par conséquent, le transformateur de commande n'a besoin d'aucune liaison de retour magnétique libre. Le transformateur au les transformateurs de commande sont des transformateurs normaux à noyau, à trois branches.
Il faut veiller à la compensation des troisièmes harmoniques dans les courants, soit par l'emploi d'un enroulement en trian- gle, soit par un montage normal en montage en zig-zag. Pour ce qui concerne les cinquièmes et septièmes harmoniques il n'y a pas de différence fondamentale entre les montages à 90 et à 150 de durée de flamme, car dans les deux cas les har- moniques ont la même grandeur.
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La fig. 14 du dessin se rapporte à un exemple de réali- sation de l'invention et on a supposé un montage d'un redresseur à douze phases ou d'un appareil de production de courant alter- natif à douze phases, dans lequel les intervalles de décharge conduisent le courant pendant 90 de la période. Dans le cas présent, le transformateur de commande comprend les deux trans- formateurs à noyau 15' et 15" dans lesquels deux traverses peu- vent être réunies en une traverse intermédiaire commune. Le point N est,dans le fonctionnement comme redresseur, le pôle né- gatif ; dans le fonctionnement comme appareil de production de courant alternatif,il est le pale positif du réseau de courant continu.
Les bornes 1.....12 des enroulements parcourus par les courants de décharge sont reliées aux phases correspondantes du transformateur principal non représenté. Les t,ransformateurs de commande 15' et 15" sont accouplés ensemble par les deux tracés d'enroulement en court-circuit montés en étoile-triangle. Le rapport des nombres de spires entre les enroulements 18' et 18" est 1:1,732. Le transformateur de commande 15' porte en outre pour la compensation des troisièmes harmoniques dans le courant, l'enroulement tertiaire 17' monté en triangle.
L'exemple de réalisation représenté à la fige 15 du des- sin montre une disposition dans laquelle les enroulements parcourus par les courants de décharge des deux transformateurs de commande 15' et 15" sont montés en zig-zag (rapport du nombre de spires 1 : 0,366). L'accouplement des deux transformateurs de commande 15' et 15" se fait par des tracés d'enroulement montés en étoile.
En outre chaque transformateur de commande a un enroulement ter- tiaire 17' ou 17" monté en triangle. Le montage suivant la fig.15 présente par rapport à celui de la fig. 14 l'avantage que les trans. formateurs de commande 15' et 15" sont très symétriques au point de vue de leur construction.
Dans la forme de réalisation suivant la fig. 16 du des- sin on n'a prévu qu'un transformateur 15 à noyau à trois bran-
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ches, qui présente un enroulement normal à douze phases 1....12 conjugué aux intervalles de décharge et un enroulement 17 monté en triangle. Dans ce cas également le transformateur principal 13 est représenté avec l'enroulement 13' raccordé au réseau à courant alternatif EST, et avec l'enroulement 13" parcouru par les courants .de décharge. La liaison électrique entre les en- roulements conjugués l'un à l'autre du transformateur principal et du transformateur de commande est représentée par les inter- valles de décharge 1 et 6.
Comme on peut le voir, deux bornes, décalées de 30 degrés électriques, du transformateur de commande sont reliées à deux intervalles de décharge décalés de 150 de- grés électriques. On peut dire de même pour deux enroulements de phase.décelés de 30 degrés électriques du transformateur princi- pal qu'ils sont raccordés à deux bornes décalées de 150 degrés électriques du transformateur de commande. Dans la forme de réa- lisation suivant la fige 16 on obtient en comparaison de l'e- xemple de réalisation suivant la fige 15 l'avantage qu'il faut moins de matière active pour le transformateur de commande car il ne faut qu'un noyau au lieu de deux et qu'en outre les en - roulements 18 disparaissent.
Da forme de réalisation suivant la fige 17 se distingue de celle suivant la fige 16 essentiellement seulement par la disposition modifiée de l'enroulement, parcouru pat les courants de décharge, du transformateur de commande 15.
'Dans les formes de réalisation qui précèdent, on peut obtenir par la modification de la disposition du montage que chaque intervalle de décharge fasse passer le courant non pas pendant 90 mais pendant 150 de la période. On prévoit avan- tageusement à cet effet des transformateurs d'enchaînement mo- nophasé's qui prennent à leur charge la formation des troisièmes harmoniques dans la tension du circuit de décharge. En considé- ration de ceci, l'emploi d'enroulements en triangle n'est en principe pas nécessaire. En général il se recommande toutefois, en particulier pour améliorer les conditions de symétrie magné- tiques, de prévoir un enroulement-en triangle faiblement dimen-
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sionné.
Ce dernier est évidemment beaucoup plus petit que dans les montages avec 90 de durée de flamme car dans les montages à. 90 de durée de flamme, l'emploi d'enroulements en triangle est une nécessité pour la production du fonctionnement confor- me aux conditions.
Si l'on tient compte des points de vue indiqués plus haut, on peut obtenir la prolongation de la durée de flamme de 90 à 1500 en se basant sur une disposition suivant la fig. 14, lorsqu'on prévoit deux transformateurs d'aspiration 161 et 162.
Un semblable exemple de réalisation est représenté à la fig.
18 du dessin. On peut voir au schéma de montage que l'enroule- ment 17' peut disparaitre. Des modifications correspondantes sont également possibles dans l'exemple de réalisation suivant la fig. 15%.
L' exemple de réalisation suivant la fig. 19 du dessin dérive de la fig. 16 lorsque dans le sens des points de vue qui précèdent, on utilise les mesures qui permettent une pro- longation de la durée de flamme de chaque intervalle de dé- charge de 90 à 150 . En vue de la meilleure explication des liaisons, qui sont indiquées ici également pour les intervalles de décharge 1 et 6, on a choisi pour les parties 15' et 15" du transformateur de commande 15 une autre représentation. Comme rapport du nombre des spires pour le montage en zig-zag on a pris la valeur 1:0,366 commepour les fig. 15 ou 16.
Une autre forme de réalisa. tion suivant la présente inven- tion est représentée à la fig. 20 du dessin. On utilise ici un transformateur de commande dans lequel toutes les harmoni- ques de la tension, et éventuellement les ondes fondamentales, manquant encore, sont produites dans le noyau qui ne pfésente d'autre part pas de tracés d'enroulement en court-circuit. Le transformateur de commande a une liaison de retour magnétique libre (six transformateurs monophasés ou un transformateur à cinq branches avec traverse intermédiaire ou deux transforma- teurs à quatre ou cinq branches) ce dernier cas sera supposé).
Tour plus de clarté, les enroulements des deux transformateurs
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15' et 15" à enveloppe sont représentés séparés dans l'espace de sorte qu'en réalité les enroulements partiels se trouvant autour du chiffre 9 sont sur la même branche que les enrou- lements partiels se trouvant autour du chiffre 3. Le rapport de nombre de spires entre les enroulements partiels 19 et 20 vaut 1 : 0,577. Les quatre enroulements ouverts en triangle ne sont pas absolussent nécessaires ; ils provoquent simple- ment une diminution de la puissance de type du transformateur de commande. Dans les exemples de réalisation qui précèdent, la liaison électrique entre le transformateur principal 13 et le transformateur de commande 15',15" est représentée seu- lement pour les intervalles de décharge 1 et 2.
On mentionnera encore finalement une autre forme de réalisation qui de même que celle suivant la fig. 20 ne présente aucun tracé d'enroulement en court-circuit. Elle se distingue toutefois par le fait que chaque circuit de décharge ne contient pas trois enroulements partiels se trouvant sur les branches différentes du transformateur de commande avec un-rapport de nombre de spires de 1:0,577 : 0,577 mais quatre enroulements partiels se trouvant sur des branches différentes avec un rapport de nombre de spires 1:0,366:1:0,366 {voir fige 1). On peut alors employer des transformateurs de commande à enroulement en triangle suivant la présente in- ventton pour d'autres nécessités d'exploitation, notamment le chauffage de récipients en fer à cathode de mercure.
Comme on le sait, il est nécessaire avec les récipients en fer à. cathode de mercure, avant la première mise en service, et après des pauses prolongées de fonctionnement, de chauffer le récipient pendant le pompage c'est à dire de le faire fonctionner pendant longtemps avec du courant normal, avec une tension continue d'environ 50 à 100 volts. Si l'on ef- fectuait en effet l'opération de chauffage avec la tension normale, l'énergie en excès devrait être détruite dans des résistances.
Suivant les conditions de fonctionnement on a effectué, jusqu'à présent le chauffage de telle manière que
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l''on munissait le transformateur d'un enroulement de chauffage spécial, le plus souvent à six phases, ou ou'on munissait l'enroulement assigné aux intervalles de décharge de raccords auxquels les anodes étaient rattachées pendant l'opération de chauffage. La disposition était dans les deux cas telle que l'on se tire d'affaire avec de très petites résistances de charge ou que l'on peut même chauffer en court-circuit.
Les deux possibilités interviennent toutefois dans une mesu- re considérable dans la constitution du transformateur et imliquent en général, en particulier dans le cas de fonc- tionnement à phases élevées, en outre des opérations de com- mutation considérables.
L'idée de l'invention va être décrite à l'aide de la fig. 21 qui a déjà été expliquée brièvement antérieu- rement comme fige 16. L'enroulement en triangle 17 avec les bornes R', S' et T' du transformateur de commande 15 sert à la compensation des troisièmes harmoniques dans les cou- rants de décharge. Leur constitution implique un nombre d'ampères-tours déterminé c'est à dire un poids déterminé de cuivre. Dans le choix du nombre de spires lui-même, on est d'abord libre. Dans le sens de la présente invention, on choisit dune part le nombre de spires, d'autre part la saturation du fer du transformateur de telle façon que pour une tension de réseau donnée raccordée aux bornes R', S' et T' la tension nécessaire pour le chauffage est produite dans l'enroulement à douze phases 1.....12 du transformateur de commande 15.
Les courants de chauffage mêmes s'écoulent par les enroulements de phase 1.....12 du transformateur princi- pal 13, dont l'enroulement primaire 13' est, pendant le chauf- .La,Le, détaché du réseau à courant alternatif, et il est mis en court-circuit, en vue d'éviter des chutes de tension? On peut citer comme avantage particulier que des changements de connexion ne sont pas nécessaires dans les circuits de décharge mais sont effectués seulement à l'enroulement primaire 13' du
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du transformateur principal ou à l'enroulement 17 du trans- formateur de commande. Il en résulte également un autre avan- tage que toutes les anodes participent à l'opération de chauf- fage.
L'idée de l'invention est applicable partout où le transformateur de commande,présente,outre l'enroulement parcouru par les courants de décharge, un autre enroulement séparé électriquement,donc aussi par exemple dans les tracés d'enroulement en zig-zag suivant la fig. 1.
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# t -*-*##-* ##-*###*-### # <-# 1.- Agencement pour le fonctionnement de dispositifs de trans- formation polyphasés à intervalles de décharge, comportant un nombre d'intervalles de décharge élevé,par rapport au nombre des phases du réseau à courant alternatif, caractérisé par l'em- ploi d'un transformateur de commande particulier, séparé magné- tiquement du transformateur principal et par l'intermédiaire duquel d'une part le raccordement des différents intervalles de décharge au transformateur principal est effectué et d'autre part un couplage des différents courants de décharge suivant le principe du montage en série, éventuellement avec renoncement au moins partiel à la suppression d'ampères-tours de courant continu,
est rendu possible de telle manière que la courbe de courant de chaque'intervalle de décharge présente une forme s'élevant et s'abaissant en gradins.
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Arrangement for the operation of polyphase transformers with discharge intervals,
In the operation of polyphase rectifiers or alternating current transformers, it is necessary, on the one hand, to use as large a number of discharge intervals as possible, in order to obtain a power output from the primary side. strain as small as possible and on the secondary side a minimal higher wave voltage.
In addition, it is necessary to involve in the conduct of the current flowing at each failure several connected discharge intervals @
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at different phases, so that the above condition is fulfilled but also the main transformer and the discharge intervals can be used more economically. Assuming first three-phase current conditions, favorable transformation conditions are obtained, in the case of operation with six discharge intervals, when two or three discharge intervals connected in different phases are forced to work in parallel via a two-phase or three-phase suction transformer.
However, the use of suction transformers in twelve anode arrangements presents certain difficulties. In addition, it has already been recognized that it is advantageous in the case of high-phase operation to make the simultaneous operation of several discharge intervals compulsory by a series connection. it is for example known to use two main transformers which are connected in series on the alternating current side. To these assemblies belongs the assembly in series of at least two independent partial transformers in their; flux formation, which are mounted in the primary such that the n-phase systems form a n-phase system.
The series connection produces during the operation of certain phases a rise in voltage of other phases, so that the latter participate in a determined manner in the conduct of the current. A deviation is impossible because the series connection, produced, during the modification of the equilibrium conditions, of voltages such that the equilibrium state is again obtained. If it is desired in such a set-up that it works according to the imposed conditions over almost the entire load zone, the main transformers must have relatively large dimensions.
The object of the present invention is an arrangement for the operation of polyphase transformation devices with discharge intervals, comprising a high number of discharge intervals compared to the number of phases of the device.
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alternating current network, arrangement which presents the advantages of the principle of series connection but avoids the drawbacks of series connection of main transformers (large magnetizing currents, in particular for frequencies foreign to the network, difficult adjustment of voltage).
According to the present invention, there is provided a control transformer magnetically separated from the main transformer and through which on the one hand the connection of the different discharge intervals to the main transformer is effected and on the other hand a coupling of different Discharge currents according to the principle of series connection is made possible in such a way that the current curve of each discharge interval has a stepped rising and falling shape.
The idea of the invitation will be explained below by means of several exemplary embodiments. Fig. 1 of the drawing shows a twelve-phase main transformer 13, with a winding 13 'connected to a three-phase network 14 and a twelve-phase winding 13 "interposed in the circuits of the different discharge intervals. To each of the twelve windings of phases is assigned one of the iniquitous discharge intervals by the digits 1 to 12. The control transformer 15 also contains, for the circuit of each discharge interval, on each branch a particular winding and the windings which belong to the operating discharge intervals. with a phase shift of 180 are advantageously assigned to the same branch, as indicated in the drawing.
It will be assumed that the control transformer 15 is mounted at the neutral point of the 12-phase winding 13 "and that each time the free ends of this winding are connected an anode of a container with several anodes.
The different parts of the control transformers are chained together according to the principle of series connection by means of a system of secondary windings short-circuited on themselves. One of the three winding paths is shown in
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his allure. In the present example (3/12 phase transformer) there must be on each wound core of the control transformer, on the secondary side, two windings whose number of turns have a ratio of approximately 0.817: 0.299.
This short-circuit winding pattern produces on the primary side of the control transformer the phase shift of the different discharge currents from one another and in the example considered, in combination. with the free magnetic connection back, the simultaneous operation of several discharge intervals. To maintain the state of equilibrium, the control transformer must supply in the example considered the 3rd, 5th, 7th and 9th harmonics and other multiples of the 3rd harmonics.
This can be achieved by free magnetic connections at the back, in combination with the chosen assembly; the control transformer can also be constructed by means of six single-phase transformers or two separate transformers with four or five branches or cased transformers or a five-branch transformer with an intermediate cross member. it should also be noted that for other assemblies (for example the 2/8 phase transformer or the 3/18 phase transformer) other ratios of the number of turns are obtained.
Other ratios of the number of turns in the short-circuit circuit or in the discharge circuits may also become necessary in the case of the 3/12 phase transformer, for example for the transformation of the shape of the curve for voltage drop compensation, etc.
The shape of the current curve in each phase of the winding 13 "according to fig. 1 is shown in fig. 2 for the particular case of fig. 1 - with the elimination of the generally small deviations which occur. at the same time the corresponding shape of the current in the short-circuit circuit of the control transformer is shown in fig 3. Sinusoidal currents
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also meet the conditions of the arrangement. As in the example considered the 3rd, 5th, 7th, and 9th harmonics cannot flow in the current of the control transformer, the assembly allows the free formation of voltages of these frequencies which cause the necessary transformation of the voltages of the different phases.
The idea of the invention can still be realized in another way ... it is for example possible, in the hypothesis of a three-phase network 14 to execute in six phases the winding 13 "of the main transformer 13 conjugate at the discharge intervals and to supply through the control transformer 15 the additional voltages necessary for the transformation of the six-phase system into a twelve-phase system. The six-phase winding 1o ..... 6o of the transformer., main 13 is conjugated to twelve discharge intervals.
This is made possible by the control transformer 15 thus, for the sake of clarity, only the parts of the winding through which the individual discharge currents pass through, and the discharge intervals 1 and 2 are shown as follows: example brought, via the winding parts of the same name, to the phase winding 1o of the main transformer 13. It is however also possible, instead of splitting the discharge circuit of the control transformer, to break down the windings of phase of the main transformer in parallel connections which gives an overall assembly similar to fig. 2. In no-load operation the assembly works as a simple six-phase assembly as the control transformer has little or no efficiency at all below the critical load.
When the load increases, the vectors of the two voltages belonging to a phase voltage and acting in the discharge circuits deviate from each other until for the critical load the phase shift between the two vectors is about 30. The critical load is determined from the magnetizing current of the control transformer. There is shown in FIG. 5 the cooperation between the AND voltage supplied by a phase, for example 1o, of the main transformer and the two sup- @ voltages
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additional Ez 'and Ez "supplied for the combined discharge intervals, ie 1 and 2, by the control transformer 15, for a load a little% before the critical load.
The vectors Va 'and Va "have not yet reached the limit position drawn in dotted lines. The additional voltages Ez' and Ez" always force / with Va an angle of 90 since the useful current of each discharge interval is in phase with Va and no power is supplied to the cascade, ie to the control transformer. The end point of E therefore circulates on a semicircle above the electromotive force ET * In the limiting case, the base wave of Va has the magnitude Et.
Cos 15. it therefore follows from the exemplary embodiment shown in fig. 4 that the control transformer does not only ensure parallel operation of several discharge intervals, but also supplies the additional voltages, including a voltage of the base wave, which allow for a given number of phases of the main transformer, to perform higher phase operation.
In the two exemplary embodiments, the series connection of the different discharge currents is produced by a particular winding trace on the control transformer.
Of course, the chaining can also be produced in series with the windings through which the discharge currents themselves carry, with a corresponding arrangement on the different branches. It is always essential -that by an appropriate assembly of the control transformer (s) or by a corresponding conduct of the primary phases / or of the control transformers, one obtains a sequence such as the different phases that a sufficient coercion to maintain the The desired operating state is exercised in the event of disturbance of the steady state.
The two borderline cases of realization possibilities described above can also be combined. A seminal possibility, for example, is that the main transformer is set up as a reduced six-phase system. The mode of operation was occurring then will be ex-
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folded using vector diagrams. It has been assumed in fig. 6 for example that two voltages of neighboring phases: AND and AND "which are obtained from the same base phase by adding relatively small additional voltages, form between them a phase angle of 12 instead of 30.
In the event of a load, the voltages of the discharge circuits deviate, as a result of the operation of the control transformer from position ET'or ET "up to position Va 'or Va". One can easily draw from the diagram of the vectors of the pin 6 that the additional voltage Ez which is perpendicular to Va, is smaller than in the example of realization following the pin 4. With the decrease of Ez the power of the type decreases. of the control transformer, and also the critical load becomes smaller because for a smaller type power the magnetizing currents determining the critical load become smaller.
An action on the magnitude of the critical load can also be obtained for ratios given by the fact that one detaches the star point on one side of the lines of the winding in short-circuit and that one apply a foreign excitation to the terminals u, v and w, for example by connecting these terminals to a suitably chosen three-phase system in synchronism with the main phases (see fig. 7). We then have the possibility of bringing the third harmonic by means of the foreign excitation. In addition, the critical load is reduced.
Note again that the extraneous excitation must be measured for the full short-circuit current of the cascade.
One can of course also apply the foreign excitation only below the critical load and detach it on the contrary above, because the foreign excitation aims to achieve the lowering of the voltage peak in no-load operation and to thus reduce the critical load. With the manner described above for alien excitation, the constitution of the harmonics is not disturbed.
Another possibility of foreign excitation is shown in fig. 8. The normal assembly of the winding route
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short-circuit â'e short-circuitUT-t remained unchanged and the foreign excitation is brought to the terminals u ', v', and w '.
The fundamental wave and the third harmonics are not adversely affected. If no blocking is provided, the 5th and 7th harmonics find full compensation, ie in the applied three-phase system they are short-circuited.
When the electromotive force of the excitation Ee, which is connected in v '-or in the middle of the cascade-, has the phase position shown in FIG. 9, the additional electromotive forces Ez 'and Ez "already occupy in idle operation the position which is otherwise automatically established above the critical load, ie the critical load itself is reduced to cause of the transformation of the curve already established in idling.
To overcome the difficulties that would occur when the 5th and 7th harmonics are short-circuited, the following paths can be followed: 1) The arrangement of these two harmonics in the cascade in which we introduce the foreign excitation and the function of forming the two harmonics is entrusted to a particular auxiliary cascade connected in series with the first cascade. It must then be ensured that the auxiliary cascade does not have a free magnetic return link (for example simple three-phase cores). It only provides in the example considered the 5th and 7th harmonics and has a minimal magnitude.
2) The main cascade is energized in six phases by means of an auxiliary cascade of constitution such that the 5th and 7th harmonics are blocked.
In both cases, the additional cascade has only a very small size.
The control cascade can also be modified as indicated in fig 10. For the sake of clarity, the short-circuit winding traces of the control transformer 15 have not been drawn; they extend as to
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FIG, 1. In the present case, two normal suction transformers 161 and 162 have been used. The control cascade according to FIG. 11 in a different way, some possibilities of which are mentioned below: 1) If the control transformer is executed without a magnetic feedback connection, the 3rd harmonics are produced exclusively in the suction transformers 161 and 162.
If the control cascade is carried out with a free magnetic return link, the control transformer 15 takes part in the formation of the 3rd harmonics. Depending on the arrangement of the magnetic circuits, a ratio of the participation of the suction transformers and the control transformer in the formation of the 3rd harmonics can be set as desired.
2) The control cascade can participate to any degree in the formation of the voltage of the fundamental wave.
In the present case also, the main transformer can therefore be six-phase or twelve-phase or be established in a reduced twelve-phase circuit.
3) The other possibilities of the control cascade without suction transformers, including the external excitation, can be used in the case of the control cascade with suction transformers.
Another possible embodiment of the invention is shown in FIG. 11. This arrangement allows a reduction in the power of the control cascade. The internal parts of the winding a are the seat of a direct current whose ampere-turns are compensated by branch. Consequently the windings a provide, as they are connected in open delta, at least part of the triple harmonics for the transformation of the voltage in the discharge circuits.
The outer winding parts b fulfill two functions: on the one hand they provide for the formation of the voltage acting in the circuits of
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discharges the 5th and 7th harmonics as well as parts of the triple harmonics, on the other hand they produce in combination with the short circuit airflow patterns the cascade control. Furthermore, the winding parts b can be the seat of an additional voltage of the fundamental frequency by means of which a regulation of the dc voltage, in particular an influence below the critical load, can be produced.
The control transformer according to fig. 11 has a smaller type power than the arrangements described above without the winding parts carried by the direct current and this results from the fact that in the present arrangement some of the functions are entrusted to a winding which is traversed by direct current and is therefore very well used electrically.
The ratio of the numbers of turns of the different winding parts according to FIG. It is determined (by the limit at which the parts traversed by the alternating current are no longer sufficient to provide the voltages necessary for the compensation of the symmetry faults occurring. This limit is finally determined by the dispersion of the cascade order, which should therefore be kept as small as possible.
This can be achieved, for example, by suitable iron cores. It is particularly advantageous to intimately mix the winding parts through which the alternating current flows with one another and with the short-circuit winding.
If we base the following considerations on arrangements with twelve phases, we obtain for the discharge currents following the arrangement chosen the curves of curves according to FIGS.
12 or 13, that is to say that in the case of FIG. 12, each discharge interval works for 90 of the period of the AC network, in the case of fig. 13 for 150 of the period of the AC network. As regards the winding traversed by the currents of
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discharge, of the main transformer, it is possible, as already mentioned, to realize it as a normal twelve-phase winding or to use a reduced twelve-phase winding or even to establish only the winding with six phases , and possibly a large number of six-phase windings can be employed.
In the case of the second and third possibility, the control transformer presents voltages of the fundamental frequency which complement the voltages of the main transformer to form a symmetrical twelve-phase system. It is furthermore also possible, in particular in order to avoid the voltage increase below the critical load, to excite the control transformer in an extraneous manner. It is also irrelevant for operation whether the control transformer is mounted in the open star point, as assumed below, or directly in front of the discharge intervals, for example the anodes of a vessel. with several anodes.
From the point of view of the operation of an assembly comprising 90 'of flame duration (see fig. 12) and 150 of flame duration (fig. 13), the following must also be considered: In assemblies comprising 90 of duration flame, the current of each discharge interval contains a third harmonic while the alternating voltage of the discharge circuit does not. Therefore, the control transformer does not need any free magnetic feedback link. The transformer and the control transformers are normal core, three branch transformers.
Care must be taken to compensate for the third harmonics in the currents, either by using a triangle winding, or by normal mounting in a zig-zag pattern. Regarding the fifth and seventh harmonics, there is no fundamental difference between the 90 and 150 flame duration settings, because in both cases the harmonics have the same magnitude.
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Fig. 14 of the drawing relates to an exemplary embodiment of the invention and it has been assumed that an arrangement of a twelve-phase rectifier or of a twelve-phase alternating current generating apparatus, in which the intervals of discharge conduct current for 90 of the period. In the present case, the control transformer comprises the two core transformers 15 'and 15 "in which two sleepers can be joined in a common intermediate beam. Point N is, in operation as a rectifier, the pole negative; in operation as an alternating current generator, it is the positive blade of the direct current network.
The terminals 1 ..... 12 of the windings through which the discharge currents flow are connected to the corresponding phases of the main transformer, not shown. The 15 'and 15 "drive transformers are coupled together by the two star-delta connected shorted winding patterns. The ratio of the number of turns between the 18' and 18" windings is 1: 1.732. The control transformer 15 'also carries, for the compensation of the third harmonics in the current, the tertiary winding 17' mounted in a delta.
The exemplary embodiment shown in figure 15 of the drawing shows an arrangement in which the windings through which the discharge currents of the two control transformers 15 'and 15 "pass are mounted in a zig-zag manner (ratio of the number of turns 1 : 0.366). The coupling of the two control transformers 15 'and 15 "is effected by winding lines mounted in a star.
In addition, each control transformer has a 17 'or 17 "tertiary winding connected in a delta. The arrangement according to Fig. 15 has over that of Fig. 14 the advantage that the control transformers 15' and 15 "are very symmetrical from the point of view of their construction.
In the embodiment according to FIG. 16 of the drawing only a three-branched core transformer 15 is provided.
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ches, which has a normal winding with twelve phases 1 .... 12 combined with the discharge intervals and a winding 17 mounted in delta. Also in this case the main transformer 13 is shown with the winding 13 'connected to the alternating current network EST, and with the winding 13 "traversed by the discharge currents. The electrical connection between the conjugate windings 1' one to the other of the main transformer and the control transformer is represented by the discharge intervals 1 and 6.
As can be seen, two terminals, offset by 30 electrical degrees, of the control transformer are connected at two discharge intervals offset by 150 electrical degrees. The same can be said for two phase windings detected by 30 electrical degrees of the main transformer that they are connected to two terminals offset by 150 electrical degrees of the control transformer. In the embodiment according to Fig. 16, compared to the embodiment according to Fig. 15, the advantage is obtained that less active material is required for the control transformer because only one core instead of two and that in addition the roller bearings 18 disappear.
The embodiment according to fig 17 differs from that according to fig 16 essentially only by the modified arrangement of the winding, traversed by the discharge currents, of the control transformer 15.
In the foregoing embodiments, by changing the arrangement of the circuit, it can be achieved that each discharge interval passes current not for 90 but for 150 of the period. For this purpose, single-phase daisy-chaining transformers are advantageously provided which take charge of the formation of third harmonics in the voltage of the discharge circuit. In view of this, the use of delta windings is in principle not necessary. In general, however, it is recommended, in particular to improve the conditions of magnetic symmetry, to provide a weakly-dimensioned delta winding.
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raised.
The latter is obviously much smaller than in fixtures with 90 flame duration because in fixtures with. 90 flame life, the use of delta windings is a necessity for producing the operation under conditions.
If one takes into account the points of view indicated above, one can obtain the prolongation of the duration of flame from 90 to 1500 based on an arrangement according to fig. 14, when two suction transformers 161 and 162 are provided.
A similar exemplary embodiment is shown in FIG.
18 of the drawing. It can be seen from the assembly diagram that the winding 17 'can disappear. Corresponding modifications are also possible in the exemplary embodiment according to FIG. 15%.
The exemplary embodiment according to FIG. 19 of the drawing is derived from FIG. 16 when, in accordance with the foregoing points of view, measures are used which allow an extension of the flame duration of each discharge interval from 90 to 150. In order to better explain the connections, which are indicated here also for the discharge intervals 1 and 6, another representation has been chosen for parts 15 'and 15 "of the control transformer 15. As the ratio of the number of turns for the zig-zag assembly the value 1: 0.366 was taken as for fig. 15 or 16.
Another form of realized. tion according to the present invention is shown in FIG. 20 of the drawing. Here a control transformer is used in which all voltage harmonics, and possibly the fundamental waves, still missing, are produced in the core which on the other hand does not have short-circuited winding patterns. The control transformer has a free magnetic return link (six single-phase transformers or one five-branch transformer with intermediate cross-member or two four- or five-branch transformers) the latter case will be assumed.
Turn more clarity, the windings of the two transformers
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15 'and 15 "with envelope are shown separated in space so that in reality the partial windings around number 9 are on the same branch as the partial windings around number 3. number of turns between partial windings 19 and 20 is 1: 0.577. The four open delta windings are not absolutely necessary, they simply cause a decrease in the type power of the control transformer. above, the electrical connection between the main transformer 13 and the control transformer 15 ', 15 "is shown only for the discharge intervals 1 and 2.
Finally, there will be mentioned yet another embodiment which, like that according to FIG. 20 shows no short-circuited winding pattern. It is distinguished, however, by the fact that each discharge circuit does not contain three partial windings located on the different branches of the control transformer with a number of turns ratio of 1: 0.577: 0.577 but four partial windings located on different branches with a ratio of number of turns 1: 0.366: 1: 0.366 (see fig 1). Delta-wound control transformers according to the present invention can then be employed for other operational requirements, notably the heating of iron vessels with a mercury cathode.
As is known, it is necessary with iron vessels. mercury cathode, before first commissioning, and after prolonged breaks in operation, to heat the container during pumping, i.e. to operate it for a long time with normal current, with a continuous voltage of about 50 at 100 volts. If the heating operation were indeed carried out with normal voltage, the excess energy would have to be destroyed in resistors.
Depending on the operating conditions, the heating has been carried out so far in such a way that
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either the transformer was fitted with a special heating winding, usually six-phase, or the winding assigned to the discharge intervals was fitted with fittings to which the anodes were attached during the heating operation. The arrangement was in both cases such that one can get by with very small load resistors or that one can even heat in a short circuit.
Both possibilities, however, have a considerable effect on the construction of the transformer and in general, especially in the case of high-phase operation, involve in addition considerable switching operations.
The idea of the invention will be described with the aid of FIG. 21 which has already been briefly explained previously as freeze 16. The delta winding 17 with terminals R ', S' and T 'of the control transformer 15 serves for the compensation of third harmonics in the discharge currents . Their constitution implies a determined number of ampere-turns, that is to say a determined weight of copper. In the choice of the number of turns itself, we are first free. In the sense of the present invention, one chooses on the one hand the number of turns, on the other hand the saturation of the iron of the transformer so that for a given network voltage connected to the terminals R ', S' and T 'the voltage required for heating is produced in the twelve-phase winding 1 ..... 12 of the control transformer 15.
The heating currents themselves flow through phase windings 1 ..... 12 of the main transformer 13, whose primary winding 13 'is, during heating, disconnected from the current network. AC, and it is short-circuited, in order to avoid voltage drops? One can cite as a particular advantage that connection changes are not necessary in the discharge circuits but are carried out only at the primary winding 13 'of the
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of the main transformer or to the winding 17 of the control transformer. It also results in another advantage that all the anodes participate in the heating operation.
The idea of the invention is applicable wherever the control transformer has, besides the winding through which the discharge currents pass, another electrically separated winding, so also for example in the following zig-zag winding patterns fig. 1.
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# t - * - * ## - * ## - * ### * - ### # <- # 1.- Arrangement for the operation of polyphase transformers at discharge intervals, comprising a number of high discharge intervals, in relation to the number of phases of the alternating current network, characterized by the use of a special control transformer, magnetically separated from the main transformer and through which on the one hand the connection of the different discharge intervals to the main transformer is carried out and on the other hand a coupling of the different discharge currents according to the principle of series connection, possibly with at least partial waiver of the elimination of DC ampere-turns,
is made possible in such a way that the current curve of each discharge interval has a stepped rising and falling shape.