"DISPOSITIF DE CONTROLE DES APPAREILS A DECHARGE ELECTRIQUE
<EMI ID=1.1>
Les dispositifs décrits ci-après constituent des perfectionnements à ceux faisant l'objet du brevet d'invention
<EMI ID=2.1>
appareils à décharge électrique utilisant une méthode diffé-
rentie lle".
Comme ce brevet d'invention, ces perfectionnements
visent la régulation des appareils à décharge électrique à grilles
<EMI ID=3.1>
dans ledit brevet, une tension de grille composée d'une tension <EMI ID=4.1>
une tension que l'on déforme et qui est produite par le passage dans un transformateur saturé du courant anodique d'un redresseur polyphasé auxiliaire.
Le nouveau dispositif se caractérise par le fait que la variation du temps de débit anodique du redresseur polyphasé auxiliaire est augmentée en intercalant dans le circuit de débit de ce dernier une source de courant continu.
On comprendra mieux les présents perfectionnements en se reportant aux dessins ci-annexés.
Dans toutes les figures, les mêmes chiffres de référence désignent les mêmes éléments que ceux des dessins du brevet d'invention.
Les éléments redresseurs 2, fig. 1, qui réalisent le redresseur polyphasé dont il est question ci-dessus débitent sur une résistance à curseur 46. Dans le circuit de débit du dit redresseur se trouve, conformément à l'invention, une source de courant continu 47 qui sert également à la polarisation négative des grilles de commande 7 de l'appareil à décharge 10.
<EMI ID=5.1>
lation de la source de tension 47 dans le circuit des -redresseurs
<EMI ID=6.1> fig. 3 donnent les formes correspondantes de la tension au <EMI ID=7.1>
Pour faire varier cet instant d'allumage et obtenir pa:: conséquent un réglage de la tension aux bornes de l'appareil à décharge contr8lé 10, il suffit donc de déplacer le curseur sur la résistance
46. On réalise ainsi simplement un réglage très étendu pouvant satisfaire à toutes les exigences de la pratique.
Un autre perfectionnement se caractérise en ce que dans le circuit de débit du redresseur polyphasé, se trouve une différence de potentiel qui varie en fonction du courant débité par l'appareil tandis que la tension continue négative de la polarisation de grille est également rendue automatiquement variable en fonction de la charge. La courbe 45' de la fig. 4, montre la variation de cette tension continue négative en fonction du courant continu débité. La courbe 45" de cette figure représente le lieu géométrique des maxima des tensions produites par les transformateurs saturés lorsque la charge varie.
On voit que si l'on superpose la tension dont la variation en fonction du courant est représentée par la courbe 45' à la tension dont les maxima suivent la loi donnée par la courbe 45", ce qui donne la courbe 45"', il arrive un moment - dans le cas de la fig. 4 au point 2 In, c'està-dire où le courant est égal au double du courant normal - à partir duquel les grilles de l'appareil à décharge sont portées
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ne peut donc plus débiter.
La variation de la tension continue négative en fonction du courant de l'appareil représentée par la courbe 45' est obtenue au moyen d'un dispositif schématisé à la fig. 5.
Le primaire d'un transformateur 55 est parcouru par tout <EMI ID=9.1>
deux enroulements secondaires est ainsi le siège d'une force électromotrice proportionnelle au courant primaire; cet enroulement débite sur un circuit composé d'une self � fer 48 et d'une
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aux bornes de la résistance 49 qu'il traverse une chute de tension qui est à chaque instant proportionnelle au courant. Cette tension est redressée par un redresseur quelconque, par exemple
<EMI ID=11.1>
nant entre les extrémités d'une résistance 52 une différence de potentiel continue égale, à peu de chose près, à la valeur maximum de la tension aux bornes de la résistance 49.
On peut éventuellement placer une self de filtrage 53 entre le condensateur 51 et la résistance 52.
Lorsque le courant absorbé par le primaire du transformateur est faible ou voisin du courant normal, la tension secondaire du transformateur 55, appliquée presque intégralement à
la self 48, est telle que le fer de cette dernière n'est pas saturé; le courant absorbé par la self reste faible, il en est
de même de la tension alternative aux bornes de la résistance 49 et de la tension continue aux bornes de la résistance 52.
Lorsque le courant absorbé par l'appareil à décharge contr8lé atteint une valeur plus élevée, par exemple deux fois
le courant normal, la tension appliquée à la self 48 ayant grandi, le fer se sature et le courant absorbé grandit très rapidement entraînant un accroissement proportionnel des tensions aux bornes des résistances 49 et 52.
La tension continue dont on dispose aux bornes de la
<EMI ID=12.1>
xième enroulement secondaire alimente un redresseur auxiliaire 56.
Ce dernier débite su: une résistance 54 shuntée par un condensateur 57. Cette résistance est placée dans le circuit de débit
du redresseur polyphasé constitué par les éléments 2. Ainsi qu'il
<EMI ID=13.1>
la variation du courant débité par le redresseur 56 aura pour effet de modifier la différence de potentiel aux bornes de la résistance
54 et par suite de faire varier le temps de débit de chaque élément
2. Il en résulte, ainsi qu'on le sait, un déplacement du point
' d'allumage des anodes 9 et, par conséquent, un réglage automatique
de la tension aux bornes du circuit à courant continu.
Le dispositif décrit ci-dessus réalise donc un réglage automatique de la tension ainsi qu'une protection efficace contre les surintensités.
Un autre perfectionnement a pour but de diminuer la consommation d'énergie des circuits de réglage et d'entretien, ainsi que la quantité de matériel nécessaire. On sait que lorsqu'il s'agit d'appareils à décharge à grand débit, le circuit de commande des grilles consomme une quantité d'énergie non négligeable. Il est par conséquent intéressant de transformer les dispositifs dé-
<EMI ID=14.1>
aisément une économie appréciable sur l'énergie dépensée dans les circuits de réglage par grilles contrôlées.
<EMI ID=15.1>
de réalisation. Les chiffres de référence 1, 3, 7 à 9 et 31 désignent respectivement les mêmes éléments que sur les dessins du brevet d'invention N' 404.957.
Dans les dispositifs antérieurs dont il est question cidessus, figure un redresseur auxiliaire polyphasé et eh particulier hexaphasé qui se trouve être un élément distinct de l'appareil à décharge à contrôler. Les appareils à décharge importants
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Dans le présent perfectionnement on utilise ce circuit d'entretien comme redresseur auxiliaire polyphasé du dispositif de réglage.
On dispose pour cela dans le circuit des anodes d'entratien 60, dont deux seulement ont été représentées sur la fig. 6, les trans- <EMI ID=17.1>
anodes est obtenue en faisant varier une résistance 58 disposée dans le circuit de débit du transformateur 1 et des anodes 60. Une source de tension continue 62 a comme premier but d'augmenter
<EMI ID=18.1>
une anode spéciale 61 destinée à entretenir également la tache cathodique lorsque le réglage de tension exige une diminution
<EMI ID=19.1>
sible de maintenir constant le courant d'entretien total égal
à la somme des courants débités par les anodes 60 et 61. Il suffit
<EMI ID=20.1>
tenir constant le courant trav.ersant la résistance d'entretien 63. On peut donc utiliser la chute de tension aux bornes de cette ré-
<EMI ID=21.1>
sait cependant que cette tension doit être d'autant plus grande que l'angle d'allumage est plus grand. On peut,en prévoyant convenablement les résistances 58 et 59, diminuer, dans ce but, la tension négative lorsque l'angle d'allumage diminue.
On voit que lorsque le curseur mettra hors service la
<EMI ID=22.1>
nir à lui seul la tache cathodique. Le courant traversant la résistance 59 sera très faible et pourra même être coupé. A ce moment le circuit d'entretien alimentera donc à lui seul les circuits de réglage et d'entretien d'où une économie réalisée sur
la consommation d'énergie.
Les fig. 7 et 8 représentent graphiquement l'économie de courant qui peut résulter de l'application du système décrit
<EMI ID=23.1>
La courbe 66, fig. 7, donne la variation de courant dans le circuit de réglage en fonction de l'angle d'allumage. Comme
le courait total débité par le réglage et l'entretien est constant, il est représenté par l'horizontale 64 dont l'ordonnée correspond au courant d'entretien normal de l'appareil à décharge. La différence entre les deux courbes 64 et 66 donne donc le cou-
<EMI ID=24.1>
Si, ainsi qu'il a été dit plus haut, la tension négative de polarisation est réduite lorsque l'angle d'alluaage diminue,
<EMI ID=25.1>
cuits de réglage et d'entretien lorsqu'on utilise soit des circuits combinés suivant l'invention soit des circuits séparés.
Quand le circuit d'utilisation peut être représenté par une résistance de grandeur constante, on pourra couper le circuit d'entretien à courant continu dès que la tension et par conséquent
<EMI ID=26.1>
pour assurer la stabilité de l'arc.
On remarquera de plus que le transformateur d'entretien sert en même temps de transformateur d'alimentation du circuit de réglage tandis que l'appareil à décharge contrôlé et ses anodes d'entretien servent également de redresseur auxiliaire.
Il en résulte donc une réduction considérable de l'appareillage.
Il est bien évident que l'on ne sort pas du cadre de la présente invention ai on subdivise l'anode 61 en six anodes auxiliaires qui seraient réparties près des anode. d'entretien 60
<EMI ID=27.1>
le cas d'un réglage de faible amplitude on peut, dans le mime ordre d'idées, remplacer la source de tension oontinue 62 par un transformateur auxiliaire hexaphasé avec bobine d'absorption
<EMI ID=28.1>
se trouvant dans le même capot.
On peut cependant, tout en maintenant plus ou moins constant le courant débité par le circuit d'entretien, supprimer l'électrode 61 et le circuit �. courant continu. Il suffit pour cela, ainsi que le montre la fig. 9, de déplacer les résistances d'anode 3 de manière à intercaler les enroulements secondaires 1 du trans-
<EMI ID=29.1>
les transformateurs de grille 31. Le primaire de ce transformateur n'est nas représenté sur la figure. Les résistances 58 et 59 sont supprimées tandis qu'un curseur mobile C' réunit un point variable de chacune des résistances 3. Les extrémités de plusieurs de
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On supposera dans ce qui va suivre qu'on utilise pour
la commande de l'instant d'allumage, la première pointe de la courbe de tension déformée prélevée aux secondaires des transformateurs 31. Il est bien évident qu'on pourra, suivant les cas d'utilisation et sans sortir du cadre de la présente invention, utiliser la seconde pointe de la courbe de tension de grille.
Lorsque le curseur C' se trouve placé du côté des secondaires du transformateur 1, la résistance de cathode, constituée ici par quatre résistances d'anodes d'entretien, est maximum tandis que les résistances d'anodes sont minimum; le recouvrement du courant des anodes 60 est donc minimum et ainsi qu'il a été vu
<EMI ID=31.1>
minimum. Par contre, lorsque le curseur C' se trouve vers l'extrémité droite des resta tances, celles-ci sont entièrement intercalées dans les circuits d'anodes du redresseur auxiliaire tandis que la résistance de cathode est minimum. Le recouvrement des courants d'anodes d'entretien est maximum et la tension réglée est maximum
<EMI ID=32.1> <EMI ID=33.1>
côté des secondaires du transformateur d'alimentation 1. Il s'ensuit donc que le courant doyen débité par les anodes de ré-
<EMI ID=34.1>
les extrémités d'un nombre plus ou moins grand de résistances 3.
Le dispositif schématisé à la fig. 9 permet donc le
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position de transformateurs de grilles, de résistances variables et d'une source de tension continue, cette dernière n'étant utilisée que dans le cas de réglages importants.
On peut, sans sortir du cadre de la présente invention, faire varier la tension primaire du transformateur 1 au lieu des résistances d'anodes 3 en même temps qu'une résistance dans le circuit de débit de l'entretien.
Il est bien entendu que toute modification, non indiquée ci-dessus, aux dispositifs décrits et n'en modifiant pas
le principe, entre dans le cadre du présent brevet de perfectionnement.
"ELECTRICAL DISCHARGE DEVICE CONTROL DEVICE
<EMI ID = 1.1>
The devices described below constitute improvements to those which are the subject of the invention patent.
<EMI ID = 2.1>
electric discharge apparatus using a different method
rentie lle ".
Like this patent, these improvements
are aimed at regulating electric discharge devices with grids
<EMI ID = 3.1>
in said patent, a gate voltage composed of a voltage <EMI ID = 4.1>
a voltage which is deformed and which is produced by passing through a transformer saturated with the anode current of an auxiliary polyphase rectifier.
The new device is characterized by the fact that the variation of the anode flow time of the auxiliary polyphase rectifier is increased by inserting a direct current source in the flow circuit of the latter.
The present improvements will be better understood by referring to the accompanying drawings.
In all the figures, the same reference numerals designate the same elements as those in the drawings of the patent for invention.
The rectifying elements 2, fig. 1, which realize the polyphase rectifier referred to above, output to a slider resistor 46. In the output circuit of said rectifier is, according to the invention, a direct current source 47 which also serves for the negative polarization of the control gates 7 of the discharge device 10.
<EMI ID = 5.1>
connection of the voltage source 47 in the rectifier circuit
<EMI ID = 6.1> fig. 3 give the corresponding shapes of the voltage at <EMI ID = 7.1>
To vary this ignition instant and therefore obtain an adjustment of the voltage at the terminals of the controlled discharge device 10, it is therefore sufficient to move the cursor over the resistance.
46. A very extensive adjustment is thus simply achieved which can satisfy all the requirements of practice.
Another improvement is characterized in that in the output circuit of the polyphase rectifier, there is a potential difference which varies as a function of the current supplied by the device, while the negative direct voltage of the grid polarization is also made automatically variable. depending on the load. The curve 45 'of FIG. 4, shows the variation of this negative direct voltage as a function of the direct current supplied. The curve 45 "of this figure represents the geometrical locus of the maxima of the voltages produced by the saturated transformers when the load varies.
We see that if we superimpose the voltage whose variation as a function of the current is represented by the curve 45 'on the voltage whose maxima follow the law given by the curve 45 ", which gives the curve 45"', it comes a time - in the case of fig. 4 at point 2 In, i.e. where the current is twice the normal current - from which the gates of the discharge device are taken
<EMI ID = 8.1>
can no longer debit.
The variation of the negative direct voltage as a function of the current of the apparatus represented by the curve 45 'is obtained by means of a device shown schematically in FIG. 5.
The primary of a transformer 55 is traversed by all <EMI ID = 9.1>
two secondary windings is thus the seat of an electromotive force proportional to the primary current; this winding delivers on a circuit composed of a choke � iron 48 and a
<EMI ID = 10.1>
across resistor 49 that it crosses a voltage drop which is at each instant proportional to the current. This voltage is rectified by any rectifier, for example
<EMI ID = 11.1>
ning between the ends of a resistor 52 a continuous potential difference equal, more or less, to the maximum value of the voltage across the resistor 49.
Optionally, a filter inductor 53 can be placed between capacitor 51 and resistor 52.
When the current absorbed by the primary of the transformer is low or close to the normal current, the secondary voltage of the transformer 55, applied almost entirely to
choke 48 is such that the iron of the latter is not saturated; the current absorbed by the choke remains low, it is
the same applies to the alternating voltage across resistor 49 and the direct voltage across resistor 52.
When the current absorbed by the controlled discharge device reaches a higher value, for example twice
the normal current, the voltage applied to the inductor 48 having increased, the iron becomes saturated and the absorbed current grows very rapidly causing a proportional increase in the voltages at the terminals of the resistors 49 and 52.
The direct voltage available at the terminals of the
<EMI ID = 12.1>
xth secondary winding supplies an auxiliary rectifier 56.
The latter delivers on: a resistor 54 shunted by a capacitor 57. This resistor is placed in the flow circuit
of the polyphase rectifier formed by elements 2. As well as
<EMI ID = 13.1>
the variation of the current supplied by the rectifier 56 will have the effect of modifying the potential difference across the resistor
54 and consequently to vary the flow time of each element
2. As we know, this results in a displacement of the point
'ignition of the anodes 9 and, consequently, automatic adjustment
of the voltage across the direct current circuit.
The device described above therefore provides automatic voltage adjustment as well as effective protection against overcurrents.
Another improvement is aimed at reducing the energy consumption of the adjustment and maintenance circuits, as well as the quantity of material required. It is known that when it comes to high-flow discharge devices, the gate control circuit consumes a significant amount of energy. It is therefore interesting to transform the de-
<EMI ID = 14.1>
Easily an appreciable saving on the energy expended in the regulation circuits by controlled grids.
<EMI ID = 15.1>
of achievement. Reference numerals 1, 3, 7 to 9 and 31 respectively denote the same elements as in the drawings of Patent No. 404,957.
In the prior devices in question above, there is a polyphase auxiliary rectifier and in particular a hexaphase rectifier which happens to be a separate element from the discharge device to be controlled. Important discharge devices
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In the present improvement, this maintenance circuit is used as a polyphase auxiliary rectifier of the adjustment device.
Entratien 60 anodes 60 are available for this in the circuit, only two of which have been shown in FIG. 6, the trans- <EMI ID = 17.1>
anodes is obtained by varying a resistor 58 arranged in the flow circuit of the transformer 1 and the anodes 60. A direct voltage source 62 has the primary purpose of increasing
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a special anode 61 intended to also maintain the cathode spot when the voltage adjustment requires a reduction
<EMI ID = 19.1>
able to keep constant the total float current equal
to the sum of the currents delivered by the anodes 60 and 61. It suffices
<EMI ID = 20.1>
keep constant the current through the maintenance resistance 63. We can therefore use the voltage drop across this re-
<EMI ID = 21.1>
knows, however, that this voltage must be all the greater the greater the ignition angle. It is possible, by suitably providing the resistors 58 and 59, for this purpose to decrease the negative voltage when the firing angle decreases.
We see that when the cursor will deactivate the
<EMI ID = 22.1>
single-handedly eliminate the cathode spot. The current flowing through resistor 59 will be very low and may even be cut off. At this time, the maintenance circuit alone will therefore supply the adjustment and maintenance circuits, hence saving on
energy consumption.
Figs. 7 and 8 graphically represent the saving of current which can result from the application of the described system
<EMI ID = 23.1>
Curve 66, fig. 7, gives the current variation in the control circuit as a function of the ignition angle. As
the total current debited by the adjustment and maintenance is constant, it is represented by the horizontal 64, the ordinate of which corresponds to the normal maintenance current of the discharge device. The difference between the two curves 64 and 66 therefore gives the
<EMI ID = 24.1>
If, as was said above, the negative bias voltage is reduced when the angle of alluaage decreases,
<EMI ID = 25.1>
settings and maintenance when using either combined circuits according to the invention or separate circuits.
When the operating circuit can be represented by a resistance of constant magnitude, the direct current maintenance circuit can be cut as soon as the voltage and consequently
<EMI ID = 26.1>
to ensure the stability of the arc.
It will also be noted that the maintenance transformer serves at the same time as a supply transformer for the regulating circuit while the controlled discharge device and its maintenance anodes also serve as an auxiliary rectifier.
This therefore results in a considerable reduction in the equipment.
It is obvious that it is not beyond the scope of the present invention to have the anode 61 subdivided into six auxiliary anodes which would be distributed near the anodes. maintenance 60
<EMI ID = 27.1>
in the case of a low amplitude adjustment, it is possible, in the same order of ideas, to replace the continuous voltage source 62 by a six-phase auxiliary transformer with absorption coil
<EMI ID = 28.1>
located in the same hood.
It is however possible, while maintaining more or less constant the current delivered by the sustaining circuit, to eliminate the electrode 61 and the circuit. direct current. It suffices for this, as shown in fig. 9, to move the anode resistors 3 so as to interpose the secondary windings 1 of the trans-
<EMI ID = 29.1>
grid transformers 31. The primary of this transformer is not shown in the figure. The resistors 58 and 59 are eliminated while a movable cursor C 'brings together a variable point of each of the resistors 3. The ends of several of
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We will assume in what follows that we use for
control of the ignition instant, the first point of the distorted voltage curve taken from the secondaries of the transformers 31. It is obvious that, depending on the use cases and without departing from the scope of the present invention, it will be possible to , use the second point of the grid voltage curve.
When the cursor C 'is placed on the side of the secondaries of transformer 1, the cathode resistance, here constituted by four sustaining anode resistances, is maximum while the anode resistances are minimum; the recovery of the current of the anodes 60 is therefore minimum and as has been seen
<EMI ID = 31.1>
minimum. On the other hand, when the cursor C 'is towards the right end of the resta tances, the latter are entirely interposed in the anode circuits of the auxiliary rectifier while the cathode resistance is minimum. The recovery of the maintenance anode currents is maximum and the set voltage is maximum
<EMI ID = 32.1> <EMI ID = 33.1>
side of the secondaries of the supply transformer 1. It follows therefore that the dean current delivered by the re-
<EMI ID = 34.1>
the ends of a greater or lesser number of resistors 3.
The device shown schematically in FIG. 9 therefore allows the
<EMI ID = 35.1>
position of gate transformers, variable resistors and a DC voltage source, the latter being used only in the case of important adjustments.
It is possible, without departing from the scope of the present invention, to vary the primary voltage of transformer 1 instead of the anode resistors 3 at the same time as a resistance in the maintenance flow circuit.
It is understood that any modification, not indicated above, to the devices described and not modifying
the principle, comes within the scope of this patent of improvement.