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Redresseur à haute tension pour courant polyphasé, en parti- culier triphasé, à commande mécanique. invention concerne un redresseur à haute tension pour courant polyphasé, en particulier triphasé, actionné mécaniquement et destiné aux récepteurs à faible consommation d'énergie, par exemple aux filtres électro-statiques ou aux installations à ayons X, dans lequel les phases sont raccor- @ dées synchroniquement, de façon connue en soi, à un circuit à deux conducteurs. L'invention a pour objet une réalisation de-un redresseur de ce genre telle que la haute tension venant
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de la source de courant polyphasé (transformateur) soit. multipliée, de sorte qu'on puisse récupérer, sous forme de tension continue, un multiple de la tension efficace composée fournie par la génératrice.
A cet effet le redresseur est relié à des condensateurs connectés en série que l'on charge successivement dans un ordre cyclique et dans le même sens, au moyen des contacts qui transmettent la tension continue.
Une telle multiplication des tensions à l'aide de condensa- teurs est déjà connue par exemple dans le cas de courant alter- natif monophasé, sous le nom de connexion Delon. Suivant l'in- vention, on applique un principe analogue au courant polyphasé, spécialement au courant triphasé, et ce en se servant d'un re- dresseur à haute tension à commande mécanique du genre de ceux décrits dans les brevets allemands Nos. 406.663 et 399.165.
Dans le redresseur mécanique à haute tension pour courant polyphasé, spécialement triphasé, suivant le brevet allemand ? 406.663 les deux segments rotatifs b1 et b2 (Fig. 1 du dessin annexé) transmettent la tension continue.
Chacun de ces contacts est relié en permanence au même poten- tiel, par exemple b1 au positif et b1 au négatif. Les p8les fixes c1, c2 et c3 sont raccordés à la haute tension poly- phasée. Si suivant l'invention, on fait correspondre un des trois condensateurs connectés en série, avec un des trois pôles c1,c2 et c3 de telle façon que l'armature positive du premier condensateur soit connectée au segment b1 au mo- ment même où celui-ci se trouve en face du pôle .Ci et qu'en même temps l'armature négative du condensateur soit connectée au segment b2, tandis que les deux autres condensateurs ne sont pas reliés aux segments rotatifs, le premier condensateur
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se charge à ce moment.
De cette façon il devient possible, à l'aide des connexions représentées, de charger continuellement, dans un ordre cyclique, trois condensateurs connectés en sé- rie, et on dispose donc aux bornes de cette série de condensa- teurs d'une tension continue qui vaut le triple de la valeur maxima de la tension efficace composée fournie par la généra- trice (ou le transformateur).
La Fig. 2 représente un schéma de connexions suivant l'invention, qui ressemble à celui de la Fig. 4 du brevet allemand N 399.165. Ici encore, c1, .Sa et c3 sont les pôles du transformateur triphasé et b1, b2 les segments rotatifs se composant chacun de deux contacts reliés électriquement -entre eux. Parmi les trois condensateurs k1, k2 et k3 reliés en série, les condensateurs k1 et k2 sont connectés au contact fixe d1; de même, les condensateurs k2 et k3 sont reliés au contact fixe d2. Par contre, les extrémités gl et g2 de la série de condensateurs sont reliées chacune à un pôle fixe et 1 (par exemple la terre).
Sur la Fig. 2, ces pôles -Si et e2 sont représentés schématiquement l'un à côté de l'au- tre, mais en réalité ils sont disposés de façon que, pendant la rotation, b1 ne passe qu'à côté de .61 , et b2 à côté de e2, les pôles e1 et .eg étant séparés entre eux par une certaine distance (qui dépend de leur différence de potentiel). On peut y arriver par exemple en situant les segments b1 et b2 dans deux plans parallèles, avec un axe de rotation commun, et en faisant coopérer des pôles c1, c2, c3 et d1, d2 avec chacun des plans, tandis que ]!on prévoit un seul des pôles e1 et e2 pour chacun des plans des contacts rotatifs. Pendant la rota- tion de ±1 et de b2, b1 par exemple reste toujours positif et b2 négatif.
Par conséquent l'armature de gauche du conden-
Mateur k1 reçoit une charge positive et son armature de droite
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une charge négative. Les deux condensateurs k2 et k3 ou au moins une de leurs armatures restent isolés des pôles c1, c2 et ±3 . On voit immédiatement que, du fait d'une rotation synchrone dans le sens des aiguilles d'une montre, les conden- sateurs k2 et k3 se chargent également de la façon qui vient d'être décrite pour le condensateur k1, les armatures de gau- che étant toujours positives et celles de droite négatives.
On peut donc obtenir entre les pôles e1 et e2 la tension tri- plée.
En donnant aux contacts fixes des dimensions géométr ques appropriées, on peut construire les pièces b1 et b2 sous forme d'aiguilles, de façon connue en soi, ce qui permet de réaliser un redresseur de construction plus légère.
Suivant la Fig. 3, les deux segments ou aiguilles rotatifs de contact peuvent se trouver de part et d'autre du moteur synchrone M. tandis que les pôles correspondants c1, c2 et c3 ainsi que d1 et d2 sont portés, par l'interné- diaire d'isolateurs de traversée J par une couronne K fixée au moteur entre les deux plans des segments ou aiguilles.
Les pôles de prise de courant.21 et .eg sont fixés à la même couronne K à l'aide d'isolateurs de support opposés Sl et S2.
Afin d'éviter que les pôles de la génératrice qu'on doit, le plus souvent, isoler par rapport à la terre (cuve et primaire du transformateur), ne soient portés, par rapport à la terre, au potentiel multiple, ce qui exigerait le choix d'un isolement approprié à cette tension élevée, on peut in- tercaler l'appareil récepteur de courant entre une des extré- mités de la série de condensateurs et un des contacts rota- tifs, comme c'est représenté sur la Fig. 4.
La disposition se simplifie à l'extrème si ce con-
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tact rotatif (aiguille ou autre) est mis à la terre. De cette façon une des deux bornes f1, f2 de l'appareil récepteur est constamment mise à la terre et aucun des autres pôles ne peut se trouver à un potentiel dépassant celui de la terre d'une valeur plus grande que la tension simple de la généra- trice de courant.
Comme le montre la Fig. 4, cette disposition ne donne plus de tension constante entre les bornes f1,et f2, mais une courbe de tensions augmentant par paliers, et dont la valeur maxima correspond, dans ce cas encore, à la tension multiple ou triple. Dans la position représentée, f1 est re- lié à g2 et f2 à g1. Les condensateurs !si , k2 et k3 étant : chargés par l'opération précédente, on dispose entre f1 et f2 de la tension triple. Dans la position suivante (dans le sens de la flèche), il est encore relié à g2, mais f2 est raccordé entre k2 et k3, de sorte qu'on n'a, entre f1 et f2, que la tension simple du condensateur k3.
Enfin, dans la troisième position, f1 est encore relié à g2, mais f2 se trouve entre ki et k2 de sorte que ce sont les deux condensateurs k2 et k3 qui interviennent et qu'on dispose, entre f1 et f2, de la tension double. La tension s'accroît donc d'après une loi cyclique en passant du simple au double, puis au triple, puis de nouveau au simple, au double, au triple et ainsi de suite.
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High voltage rectifier for polyphase current, in particular three phase, with mechanical control. The invention relates to a high-voltage rectifier for polyphase current, in particular three-phase, mechanically actuated and intended for receivers with low energy consumption, for example for electro-static filters or for X-ray installations, in which the phases are connected. synchronously, in a manner known per se, to a two-conductor circuit. The invention relates to an embodiment of a rectifier of this type such that the high voltage coming from
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from the polyphase current source (transformer) either. multiplied, so that we can recover, in the form of direct voltage, a multiple of the rms phase voltage supplied by the generator.
For this purpose, the rectifier is connected to capacitors connected in series which are charged successively in a cyclic order and in the same direction, by means of the contacts which transmit the direct voltage.
Such a multiplication of voltages by means of capacitors is already known, for example in the case of single-phase alternating current, under the name of the Delon connection. According to the invention, a similar principle is applied to polyphase current, especially to three-phase current, using a mechanically controlled high voltage rectifier of the kind described in German Patents Nos. 406,663 and 399,165.
In the high voltage mechanical rectifier for polyphase current, especially three phase, according to the German patent? 406.663 the two rotary segments b1 and b2 (Fig. 1 of the accompanying drawing) transmit the DC voltage.
Each of these contacts is permanently connected to the same potential, for example b1 to the positive and b1 to the negative. The fixed poles c1, c2 and c3 are connected to the polyphase high voltage. If according to the invention, one of the three capacitors connected in series is made to correspond with one of the three poles c1, c2 and c3 so that the positive armature of the first capacitor is connected to the segment b1 at the same moment when that -ci is opposite pole .Ci and at the same time the negative armature of the capacitor is connected to the segment b2, while the other two capacitors are not connected to the rotating segments, the first capacitor
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In this way it becomes possible, using the connections shown, to charge continuously, in a cyclic order, three capacitors connected in series, and we therefore have at the terminals of this series of capacitors a DC voltage. which is equal to three times the maximum value of the RMS phase-to-phase voltage supplied by the generator (or the transformer).
Fig. 2 shows a circuit diagram according to the invention, which resembles that of FIG. 4 of German Patent No. 399,165. Here again, c1, .Sa and c3 are the poles of the three-phase transformer and b1, b2 the rotary segments each consisting of two contacts electrically connected to each other. Among the three capacitors k1, k2 and k3 connected in series, the capacitors k1 and k2 are connected to the fixed contact d1; likewise, the capacitors k2 and k3 are connected to the fixed contact d2. On the other hand, the ends gl and g2 of the series of capacitors are each connected to a fixed pole and 1 (for example the earth).
In Fig. 2, these poles -Si and e2 are schematically represented next to each other, but in reality they are arranged so that, during rotation, b1 only passes next to .61, and b2 next to e2, the poles e1 and .eg being separated from each other by a certain distance (which depends on their potential difference). This can be achieved for example by locating the segments b1 and b2 in two parallel planes, with a common axis of rotation, and by making the poles c1, c2, c3 and d1, d2 cooperate with each of the planes, while]! We provides only one of the poles e1 and e2 for each of the planes of the rotary contacts. During the rotation of ± 1 and b2, b1 for example always remains positive and b2 negative.
Therefore the left frame of the condenser
Mateur k1 receives a positive charge and his right armature
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a negative charge. The two capacitors k2 and k3 or at least one of their armatures remain isolated from the poles c1, c2 and ± 3. It is immediately seen that, due to a synchronous clockwise rotation, the capacitors k2 and k3 are also charged in the way which has just been described for the capacitor k1, the left armatures. - che being always positive and those on the right negative.
The tripled voltage can therefore be obtained between the poles e1 and e2.
By giving the fixed contacts appropriate geometric dimensions, the parts b1 and b2 can be constructed in the form of needles, in a manner known per se, which makes it possible to produce a rectifier of lighter construction.
According to FIG. 3, the two rotary contact segments or needles can be located on either side of the synchronous motor M. while the corresponding poles c1, c2 and c3 as well as d1 and d2 are carried, by the internal of bushing insulators J by a crown K fixed to the motor between the two planes of the segments or needles.
The socket poles. 21 and .eg are attached to the same crown K using opposing support insulators Sl and S2.
In order to prevent the poles of the generator, which, most often, must be isolated from the earth (tank and primary of the transformer), from being brought, with respect to the earth, to multiple potential, which would require the choice of an appropriate insulation for this high voltage, we can insert the current receiving apparatus between one of the ends of the series of capacitors and one of the rotary contacts, as shown in Fig. . 4.
The arrangement is oversimplified if this con-
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rotary tact (needle or other) is grounded. In this way one of the two terminals f1, f2 of the receiving device is constantly earthed and none of the other poles can be at a potential exceeding that of the earth by a value greater than the phase-to-neutral voltage of the current generator.
As shown in Fig. 4, this arrangement no longer gives a constant voltage between the terminals f1 and f2, but a voltage curve increasing in stages, and the maximum value of which corresponds, in this case again, to the multiple or triple voltage. In the position shown, f1 is linked to g2 and f2 to g1. The capacitors! Si, k2 and k3 being: charged by the preceding operation, we have between f1 and f2 the triple voltage. In the next position (in the direction of the arrow), it is still connected to g2, but f2 is connected between k2 and k3, so that between f1 and f2, we only have the phase-to-neutral voltage of the capacitor k3 .
Finally, in the third position, f1 is still connected to g2, but f2 is between ki and k2 so that it is the two capacitors k2 and k3 which intervene and that we have, between f1 and f2, the double voltage . The tension thus increases according to a cyclic law while passing from the simple to the double, then to the triple, then again to the single, to the double, to the triple and so on.
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