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"DISTOSITIF DE REGULATION DE REDRESSEURS DE COUHANT A VAREUR
METALLIQUE" Le dispositif décrit ci-après et faisant l'objet de la ' présente invention, a pour but de réaliser un compoundage au- tomatique d'un groupe de transformation de courant comportant des redresseurs à vapeur métallique dont les anodes sont munies de corps de commande. Ceux-ci sont polarisés au moyen d'une ten- sion redressée déformée superposée à une tension continue de @ grandeur variable.
On comprendra mieux la présente invention en se réfé- rant aux dessins ci-annexés.
Le redresseur de courant 2, fig. 1, alimente par la transi formateur 1 est muni de corps de commande 3 qui reçoivent par rap'! port à la cathode 4, une tension continue provenant d'une source de
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tension continue appropriée quelconque 10, par exemple d'une batterie d'accumulateurs, et d'une partie de la chute de tension créée dans une résistance 12 par le passage du courant traversant une lampe triode 11. Les tensions provenant de la résistancé 12 et de la source de tension continue 10 sont connectées en opposi- tion.
Si la somme de ces tensions était nulle, les corps de commande 3 recevraient par rapport à la cathode 4, par l'interné- diaire d'une résistance de protection 5, une tension négative ayant la forme de la courbe 17 de la figure 2. Cette tension est produite par des redresseurs de courant 8 alimentés par les enrou- lements secondaires 6 d'un transformateur auxiliaire comportant éventuellement un nombre de spires inégal, débitant sur une résis- tance 7 connectée en série dans le circuit de corps de commande, avec les sources de tension continue précitées. Une self 9 est placée dans le circuit d'un des redresseurs 8.
Les éléments de la figure 1 représentés en traits forts se reproduisent autant de fois qu'il y a de corps de commande 3.
Si on suppose que la tension continue superposée à la tension redressée déformée 17 passe d'une valeur représentée par l'horizontale 18 à une autre représentée par l'horizontale 20, le potentiel des corps de commande 3 sera représenté respectivement pour chacune de ces tensions par les courbes 19 et 21. Si pour la facilité de l'exposé on admet que la caractéristique d'allumage des anodes du redresseur 2 coïncide avec le potentiel de la ca - thode 4, on voit que le point d'allumage des anodes se déplace de A vers B lorsque la tension continue superposée augmente. On sait que le déplacement dans le sens A vers B du point d'allumage a pour effet dtaugmenter la tension continue débitée.
Le courant traversant la résistance 12 est commandé par la lampe triode 11 dont le potentiel de grille est prélevé aux bornes d'une lampe régulatrice 16 du type "fer-hydrogène" ou au - tre. Celle-ci est connectée en série avec une lampe au carbone 15 aux barres du réseau continu 13 et 14.
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La figure 3 des dessins ci-annexés donne la variation du courant en fonction de la tension aux bornes des lampes 15 et 16. La courbe 22, dont le zéro est en OE 16' représente la cour- be caractéristique de la lampe régulatrice 16, tandis que la cour- be 23 se rapporte à la lampe à filament de carbone 15 ; pour cette dernière, le zéro de tension est représenté à droite de la figure en OE 15 et les tensions positives sont portées vers la gauche.
Si on suppose que la distance Or? 16 OE 15 représente la tension 'du réseau à régler, on voit que la répartition de la tension aux bornes des deux lampes se fait de la manière suivan- te : OE 16 H est absorbé par la lampe régulatrice 16 et OE 15 H par la làmpe à filament de carhone 15.
Si la tension aux bornes du réseau diminue, il en sera de même de la distance OE 15 OE 16. La courbe 23 se déplacera donc en 23'. La répartition'des, tensions deviendra O'E 15 H' aux bornes de la lampe 15 et OE 16 H' aux bornes de la lampe 'régula- trice 16. ' ,
Les courbes 23 et 23' coupant la caractéristique 22 dans la partie horizontale. de celle-ci on voit que OE 15 H est égal à O'E 15 H', c' est-à-dire que toute la variation de tension du réseau se'reporte aux bornes de la lampe régulatrice 16 ou bien encore entre grille et cathode de la lampe 11.
Toute diminution de la tension entre les barres 13 et 14 sera donc suivie d'une diminution du potentiel de grille de' la lampe 11 et par suite d'une diminution du courant plaque, La, @ tension continue prélevée sur la résistance 12 et connectée en opposition à la tension continue de la source 10, diminuera éga- lement tandis que la tension résultante qui était supposée posi- tive augmentera; ce qui aura pour effet d'augmenter la tension débitée par le redresseur 2 ainsi qu'il a été vu plus haut. La tension aux bornes des barres 13 et 14 sera ainsi maintenue à une @ valeur à peu près constante qu'il est possible d'ajuster à volon- té en déplaçant le curseur de'la résistance 12.
Le dispositif décrit ci-dessus,réalise un système qui
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n'est stable que pour une valeur de la tension du réseau réglé, voisine de la tension fixée. Il s'ensuit donc que toute variation de la caractéristique d'allumage ne .nuit en rien au réglage de la tension.
Au contraire, on peut utiliser cette variation de la caractéristique d'allumage en fonction de la charge pour étendre les limites du réglage.
Le dispositif ainsi décrit peut donc, contrairement aux dispositifs connus, utiliser une partie de la courbe de tension de corps de commande fortement inclinée sur l'horizontale pour commander l'allumage des anodes.
Il est bien entendu qu'on peut, sans sortir du cadre de la présente invention, apporter au dispositif décrit ci-dessus, des modifications de détail n'en changeant pas le principe, on peut en particulier utiliser le schéma de la figure 4 dans lequel la lampe triode 11 est alimentée par une source de courant continu quelconque.
On peut aussi réaliser les variantes représentées fige 5 et 6 et décrites ci-après.
Suivant la première variante, fig. 5, le redresseur de courant 2 est muni de corps de commande 3 qui reçoivent, par rap- port à la cathode 4, une tension continue provenant de la chute de tension dans la résistance 12 et dans une partie d'une résis- tance 37. La résistance 12, montée en série avec la lampe triode 11, et la résistance 37 sont connectées à la source de tension continue 10. Les éléments 5 à 9. du circuit de corps de commande, représentés en traits forts, se reproduisent également autant de fois qu'il y a de corps de commande 3.
La tension redressée déformée est obtenue ainsi qu'il a été exposé précédemment.
La différence de potentiel aux bornes de la résistance 12 est fonction du courant traversant la lampe triode 11. La ca- thode de celle-ci est connectée au point commun de la lampe régu- latrice 16 du type "fer-hydrogène" ou autre et d'une résistance ou
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borne 13 et 14 du réseau à courant continu. La grille de la lampe ',1 est connectée en un point d'une résistance 39 du cir- cuit 'entretien.
Ce circuit comporte un transformateur spécial 41, des anode, 38 et une self d'égalisation 40.
Le principe de fonctionnement de ce dispositif est identique à celui décrit précédemment. Le but de cette variante est d'augmenter l'étendue du réglage en augmentant la variation du pouventiel de grille de la lampe ii par utilisation de la va- riation du courant d'entretien en fonction de la charge. Il a été, en ef@t, constaté que lorsque la charge passait de zéro à la. valeu normale le courant d'entretien variait dans une certaine propo: .ion.
Or, le potentiel de grille de la lampe ii est égal à ve - vr, vr étant la différence de potentiel aux bornes de la lampe égulatrice 16 et ve la différence de potentiel aux borne: de la portion de la résistance 39 comprise entre la catho- de 4 le point relié à la grille de la lampe 11; le potentiel de ce e grille sera doncfonction, non seulement de la variation de te. ion aux bornes de la lampe régulatrice 16, mais encore du codant d'entretien.
Lorsque la charge croît, le courant d'entretien aug- mente et il en est de même de la tension ve prélevée sur la résis- tance 89. La différence de potentiel ve - vr qui est appliquée à la gille de la lampe 11 augmente; mais il existe une autre raison qui fera croître la tension de la grille de la lampe 11, c'est que la tension v aux bornes de la lampe régulatrice 16 décroî; très rapidement lorsque la tension du réseau décroît par suite ' ; l'augmentation de la charge.
Il résulte de cette élé- vation le la tension de grille que le courant débité par la lam- pe tride 11 diminue et que par conséquent la tension u aux bor- nes de a résistance 12 décroît, c'est-à-dire que la tension V - u qui est superposée à la tension redressée déformée augmente, provoquant l'élévation de la tension du réseau à courant continu ainsi eu'il a été exposé précédemment.
Selon la deuxième variante, les corps de commande sont
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polarisés au moyen d'une tension unidirectioiuiolle do fórme triangulaire superposée à une tension continue de grandeur variable.
On comprendra mieux cette variante en se référant aux figures 6 et 7.
Le redresseur de courant 2, fig. 6, alimenté par un trans- formateur (non représenté) est muni de corps de commande 3 qui reçoivent, par rapport à la cathode 4, une tension continue pro- venant de la chute de tension créée aux bornes de la résistance 12 par le passage du courant traversant une lampe électronique contrôlée 11'.
La tension unidirectionnelle de forme triangulaire est réalisée au moyen d'un dispositif comportant le secondaire étoile 29 d'un transformateur, des redresseurs de courant 24 et des ré- sistances 25 et 26. --L'expérience montre que si l'on choisit con- venablement les valeurs relatives de ces résistances ainsi que les valeurs des réactances des circuits anodiques, les corps de com- mande 3 reçoivent, au maximum pendant un nième de période pour un redresseur n phase, par l'intermédiaire des résistances de pro- tection 5, une tension positive momentanée U1, d'amplitude quel- conque dont la forme est donnée par la courbe 27 do la Fig. 7.
Les éléments de la fig. 6 représentés en traits forts se reproduisent autant de fois qu'il y a de corps de commande 3.
Le courant traversant la résistance 12 est commandé par la lampe électronique ii' dont le potentiel de grille est préle- vé aux bornes de l'ensemble constitué par une partie de 'La résis- tance 30 et de la lampe régulatrice 16 du type- "fer-hydrogène" ou autre. Celle-ci est connectée, aux bornes 13 et 14 du réseau, en série avec la. résistance 15. La cathode (le la lampe 11' est reliée en un point K de la résistance 30 montée en parallèle avec la lampe régulatrice 16 et une partie de la résistance 15.
Dans le cas où la lampe électronique 11' consiste en une lampe à grille-écran ainsi que le représente la fig. 6, on
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ser les caractéristiques particulièrement favorables de la lampe dans le but désiré.
Ainsi qu'on l'a vu ci-dessus, toute variation de tension aux bornes du réseau à courant continu se reporte aux bornes de la lampe régulatrice 16.
Si l'on suppose qu'à l'instant considère.la tension U2 aux bornes de la résistance 12 a une valeur qui peut être repré- sentée par l'horizontale 28 de la fig. 7, la tension correspondante qui sera appliquée au corps de commande 3 et résultant de la su- perposition des tensions U1 et U2 aura la forme représentée par la courbe 27'. Si la caractéristique d'allumage de l'anode corres- pondante se confond avec le potentiel de cathode, l'allumage de l'anode dans le cas considéré se produira en A'. Si la tension aux bornes du réseau diminue, celle aux bornes de la lampe régula- trice 16 diminue également; le potentiel de la grille de la lampe 11' augmente et le courant filament plaque de cette lampe diminue ainsi que la tension U2.
La courbe 27' de la fig.7 se déplace donc en 27" tandis que l'allumage de l'anode correspondante se produit en B' et non plus en A'.
Ainsi qu'on le sait, ce déplacement du point d'allumage a pour'résultat d'augmenter la tension redressée. On peu':; donc ob- tenir, ainsi qu'on le voit, un compoundage automatique du groupe transformateur-redresseur dans le cas de variations moyennes de la tension redressée.
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8 3 S .V àl 3.
Dispositif de compoundage automatique d'un groupe de transfomation de courant comportant des redresseurs à vapeur mé- tallique dont les anodes sont munies de corps de commande pola- risés par une tension redressée déformée superposée à une tension continue de grandeur variable caractérisé en ce que :
1 ) la tension continue est obtenue par superposition de deux tensions continues en opposition dont l'une varie en fonction de la tension aux bornes du réseau à courant continu dans le but désiré.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"DEVICE FOR REGULATING COUHANT-TO-VALUE RECTIFIERS
METAL "The device described below and forming the subject of the present invention, aims to achieve an automatic compounding of a current transformer comprising metal steam rectifiers whose anodes are provided with bodies. These are biased by means of a distorted rectified voltage superimposed on a DC voltage of varying magnitude.
The present invention will be better understood by reference to the accompanying drawings.
The current rectifier 2, fig. 1, supplied by the transi trainer 1 is provided with control body 3 which receive by rap '! port at cathode 4, a direct voltage from a source of
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any suitable direct voltage 10, for example from an accumulator battery, and part of the voltage drop created in a resistor 12 by the passage of current through a triode lamp 11. The voltages coming from the resistor 12 and of the DC voltage source 10 are connected in opposition.
If the sum of these voltages were zero, the control bodies 3 would receive with respect to the cathode 4, via a protective resistor 5, a negative voltage having the form of curve 17 in FIG. 2. This voltage is produced by current rectifiers 8 supplied by the secondary windings 6 of an auxiliary transformer possibly comprising an unequal number of turns, outputting to a resistor 7 connected in series in the control body circuit, with the aforementioned DC voltage sources. An inductor 9 is placed in the circuit of one of the rectifiers 8.
The elements of Figure 1 shown in strong lines are repeated as many times as there are control bodies 3.
If it is assumed that the direct voltage superimposed on the deformed rectified voltage 17 changes from one value represented by the horizontal 18 to another represented by the horizontal 20, the potential of the control bodies 3 will be represented respectively for each of these voltages by curves 19 and 21. If, for ease of explanation, we admit that the ignition characteristic of the anodes of rectifier 2 coincides with the potential of cathode 4, we see that the ignition point of the anodes is shifts from A to B as the superimposed DC voltage increases. It is known that the displacement in direction A towards B of the ignition point has the effect of increasing the DC voltage delivered.
The current flowing through resistor 12 is controlled by triode lamp 11, the gate potential of which is taken at the terminals of a regulating lamp 16 of the "iron-hydrogen" type or other. This is connected in series with a carbon lamp 15 to the DC network bars 13 and 14.
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Figure 3 of the accompanying drawings gives the variation of the current as a function of the voltage across the terminals of the lamps 15 and 16. The curve 22, the zero of which is at EO 16 ', represents the characteristic curve of the regulating lamp 16, while the curve 23 relates to the carbon filament lamp 15; for the latter, the voltage zero is shown to the right of the figure at OE 15 and the positive voltages are brought to the left.
If we assume that the distance Or? 16 OE 15 represents the voltage of the network to be regulated, it can be seen that the distribution of the voltage at the terminals of the two lamps is done as follows: OE 16 H is absorbed by the regulating lamp 16 and OE 15 H by the carhone filament bulb 15.
If the voltage at the terminals of the network decreases, the same will apply to the distance OE 15 OE 16. The curve 23 will therefore move in 23 '. The distribution of the voltages will become O'E 15 H 'at the terminals of the lamp 15 and OE 16 H' at the terminals of the 'regulator 16' lamp,
Curves 23 and 23 'intersecting feature 22 in the horizontal part. from this we see that OE 15 H is equal to O'E 15 H ', that is to say that all the voltage variation of the network is ported to the terminals of the regulating lamp 16 or even between the gate and lamp cathode 11.
Any decrease in the voltage between the bars 13 and 14 will therefore be followed by a decrease in the gate potential of the lamp 11 and, as a result of a decrease in the plate current, La, @ direct voltage taken from resistor 12 and connected. in opposition to the DC voltage of source 10, will also decrease while the resulting voltage which was assumed to be positive will increase; which will have the effect of increasing the voltage supplied by the rectifier 2 as was seen above. The voltage at the terminals of the bars 13 and 14 will thus be maintained at an approximately constant value which can be adjusted at will by moving the cursor of the resistor 12.
The device described above realizes a system which
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is only stable for a value of the regulated network voltage, close to the fixed voltage. It therefore follows that any variation in the ignition characteristic has no effect on the voltage adjustment.
On the contrary, this variation of the ignition characteristic as a function of the load can be used to extend the limits of the adjustment.
The device thus described can therefore, unlike known devices, use a part of the control body voltage curve strongly inclined to the horizontal to control the ignition of the anodes.
It is understood that it is possible, without departing from the scope of the present invention, to make to the device described above, modifications of detail without changing the principle, it is in particular possible to use the diagram of FIG. 4 in in which the triode lamp 11 is supplied by any direct current source.
The variants shown in Figs 5 and 6 and described below can also be produced.
According to the first variant, fig. 5, the current rectifier 2 is provided with control body 3 which receives, with respect to the cathode 4, a direct voltage coming from the voltage drop in the resistor 12 and in part of a resistor 37 The resistor 12, connected in series with the triode lamp 11, and the resistor 37 are connected to the direct voltage source 10. The elements 5 to 9 of the control body circuit, shown in solid lines, also reproduce equally well. times that there are control bodies 3.
The deformed rectified voltage is obtained as described above.
The potential difference across resistor 12 is a function of the current flowing through triode lamp 11. The cathode thereof is connected to the common point of regulating lamp 16 of the "iron-hydrogen" type or the like and resistance or
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terminal 13 and 14 of the direct current network. The grid of the lamp ', 1 is connected to a point of a resistor 39 of the maintenance circuit.
This circuit comprises a special transformer 41, anodes, 38 and an equalization choke 40.
The principle of operation of this device is identical to that described above. The purpose of this variation is to increase the range of adjustment by increasing the variation of the gate power of the lamp ii by using the variation of the float current as a function of the load. It was, in fact, found that when the load went from zero to the. normal value the maintenance current varied in a certain propo: .ion.
However, the gate potential of the lamp ii is equal to ve - vr, vr being the potential difference across the terminals of the regulator lamp 16 and ve the potential difference at the terminals: of the portion of the resistor 39 between the cathode - 4 the point connected to the grid of the lamp 11; the potential of this grid will therefore be a function, not only of the variation of te. ion at the terminals of the regulating lamp 16, but also of the maintenance coding.
As the load increases, the float current increases and so does the voltage ve taken from resistor 89. The potential difference ve - vr which is applied to the bulb of the lamp 11 increases; but there is another reason which will increase the voltage of the gate of the lamp 11, which is that the voltage v across the terminals of the regulating lamp 16 decreases; very quickly when the grid voltage decreases as a result '; increased load.
It follows from this increase in the gate voltage that the current delivered by the lam- teride 11 decreases and that consequently the voltage u at the terminals of the resistor 12 decreases, that is to say that the voltage V - u which is superimposed on the distorted rectified voltage increases, causing the rise in the voltage of the direct current network as has been discussed previously.
According to the second variant, the control bodies are
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polarized by means of a unidirectional voltage of triangular form superimposed on a continuous voltage of variable magnitude.
This variant will be better understood by referring to Figures 6 and 7.
The current rectifier 2, fig. 6, supplied by a transformer (not shown) is provided with control body 3 which receive, with respect to the cathode 4, a direct voltage coming from the voltage drop created at the terminals of the resistor 12 by the passage current flowing through a controlled electronic lamp 11 '.
The triangular unidirectional voltage is achieved by means of a device comprising the star secondary 29 of a transformer, current rectifiers 24 and resistors 25 and 26. --Experience shows that if one chooses suitably the relative values of these resistances as well as the values of the reactances of the anode circuits, the control bodies 3 receive, at most for one nth of a period for an n-phase rectifier, by means of the supply resistors section 5, a momentary positive voltage U1, of any amplitude, the shape of which is given by curve 27 of FIG. 7.
The elements of FIG. 6 represented in strong lines are reproduced as many times as there are 3 control bodies.
The current flowing through resistor 12 is controlled by electronic lamp ii ', the gate potential of which is taken at the terminals of the assembly formed by part of resistor 30 and of regulating lamp 16 of the "type". iron-hydrogen "or the like. This is connected to terminals 13 and 14 of the network, in series with the. resistor 15. The cathode (the lamp 11 'is connected at a point K of the resistor 30 mounted in parallel with the regulating lamp 16 and part of the resistor 15.
In the case where the electronic lamp 11 'consists of a screen grid lamp as shown in FIG. 6, we
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The particularly favorable characteristics of the lamp for the desired purpose.
As seen above, any voltage variation across the DC network is referred to the terminals of the regulator lamp 16.
Assuming that at the instant considered, the voltage U2 at the terminals of resistor 12 has a value which can be represented by the horizontal 28 of FIG. 7, the corresponding voltage which will be applied to the control body 3 and resulting from the superposition of the voltages U1 and U2 will have the form represented by the curve 27 '. If the ignition characteristic of the corresponding anode merges with the cathode potential, ignition of the anode in the case considered will occur at A '. If the voltage across the network decreases, that across the regulator lamp 16 also decreases; the potential of the grid of the lamp 11 'increases and the plate filament current of this lamp decreases as does the voltage U2.
The curve 27 'of FIG. 7 therefore moves at 27 "while the ignition of the corresponding anode occurs at B' and no longer at A '.
As is known, this displacement of the ignition point has the result of increasing the rectified voltage. We can':; therefore obtain, as can be seen, automatic compounding of the transformer-rectifier group in the case of average variations in the rectified voltage.
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8 3 S .V tol 3.
Device for the automatic compounding of a current transformer comprising metal steam rectifiers whose anodes are provided with control bodies polarized by a deformed rectified voltage superimposed on a DC voltage of variable magnitude, characterized in that:
1) DC voltage is obtained by superimposing two opposing DC voltages, one of which varies as a function of the voltage across the DC network for the desired purpose.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.