BE418923A

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Description

Dispositif de commutation pour courants alternatifs.

La présente invention est relative à un perfec- tionnement de dispositifs de commutation, et en particulier à un perfectionnement de la manoeuvre de coupure, par la modification de la variation de l'intensité dans le circuit à couper. Il importe, dans cette opération, de réduire les

phénomènes de décharge relativement intenses lors de la coupure ou du changement ou déplacement du passagedu cou- rant, en particulier lorsque le nombre des commutations est élevé, comme par exemple dans les appareils à fonc- tionnement périodique, dans les redresseurs, les onduleurs et les convertisseurs statiques, afin de maintenir par ce moyen dans des limites acceptables l'usure des organes de coupure par l'arc et de faciliter l'extinction des arcs pouvant se produire.

Il importe peu à cet égard que le dispositif de commutation établisse aux instants de ferme- ture du courant un contact métallique, ou que le courant soit maintenu par l'intermédiaire d'un arc, bien que cet arc soit souvent très petit. En tout cas, lors de la rup- ture du courant, il peut se produire un arc, mais pour maintenir à une faible valeur l'usure du contact par la brûlure de l'arc, cet arc doit être petit et facile à éteindre.

A cet effet, on influence la variation de l'intensité, d'après la présente invention, de façon à di- minuer la pente de la courbe de l'intensité pendant son passage par zéro, de façon que la valeur de l'intensité ne varie que faiblement au voisinage de ce passage du courant par zéro.

Sur les dessins joints sont représentés en partie des exemples d'exécution de la présente invention de types différents, et en partie des diagrammes destinés à servir à expliquer le mode de fonctionnement.

Si, dans la fig. 1, on considère tout d'abord la seule partie initiale de la première demi-période, la courbe a représente la variation sinusoïdale normale de l'intensité alternative. La courbe b représente la dé- formation de l'intensité lorsque le circuit est influencé dans le sens de la présente invention. Ainsi que le montre cette courbe b, en diminue sensiblement la valeur de l'in- tensité pendant un intervalle de temps Tx assez long

Lorsque l'aplatissement de la courbe est très prononcé, on désigne cet intervalle de temps Tx sous le nom d'in- tervalle de faible intensité.

Si on sépare les contacts pendant cet intervalle de temps, on réduit sensiblement et d'emblée les phénomènes de décharge qui autrement peu- vent se produire après l'ouverture du contact et avant la coupure qui se produit au'moment du passage du courant par zéro.

Dans les dispositifs analogues déjà connus,dans lesquels le mouvement du contact est synchronisé avec le courant alternatif de façon que l'intervalle entre les contacts soit nul ou très faible au passage du courant par zéro, on choisit, d'après la présente invention, le rapport entre la vitesse de séparation des contacts, la résistance disruptive du trajet de coupure, et l'accrois- sement de la tension qui se rétablit dans le circuit, de façon que la tension de rupture entre les deux contacts qui s'éloignent reste à chaque instant supérieure à la tension qui se rétablit et qui sollicite le trajet de cou- pure.

On obtient par ce moyen que le dispositif de commutation fonctionne pratiquement sans arc ou avec des arcs très faibles, même sous des intensités et des ten- sions à commuter de valeur élevée, ces arcs étant d'une énergie très faible et par conséquent faciles à éteindre à l'aide de dispositifs simples. L'usure des contacts par l'arc reste alors également dans des limites accepta- bles, même dans des appareils à fonctionnement périodique et à grand nombre de manoeuvres de coupure ou de commuta- tion, comme par exemple dans les convertisseurs statiques, onduleurs et redresseurs,
Pour augmenter la résistance disruptive, on peut placer le trajet de coupure dans le vide.

Un autre moyen qu'on peut utiliser avec avantage consiste à entourer le trajet de coupure d'un milieu de valeur particulièrement

élevée et d'une grande résistance disruptive. On. peut uti- liser comme diélectrique principalement des gaz ou des li- quides, en particulier des gaz ou des liquides comprimés.

On peut aussi glisser des cloisons en matière isolante entre les contacts immédiatement après la séparation, de ces con- tacts, en particulier en combinaison avec l'utilisation des gaz ou liquides précités.

Il est avantageux de faire circuler les liquides ou les gaz à l'endroit de la coupure, pour les faire servir en même temps de fluide d'extinction.. L'effetd'extinction est particulièrement intense quand on procède au soufflage avec une intensité variable suivant un rythme adapté aux manoeuvres de commutation. Il est avantageux de constituer les contacts sous la forme de buses de soufflage à travers lesquelles passe un fluide d'extinction. En effet, à l'ins- tant de l'extinction, c'est-à-dire lors du passage du cou- rant par zéro, l'intervalle entre les contacts est alors fai- ble et en même temps la distance des buses de soufflage est faible, par.conséquent le courant d'extinction exerce son effet particulièrement bien.

Il est avantageux de réduire la fréquence propre du circuit à commuter, au moyen de condensateurs, dtinductan- ces, de résistances supplémentaires, ou par l'application simultanée de plusieurs de ces moyens, et de façon telle qu'on puisse se contenter de vitesses réduites pour la sépa- ration des contacts. Les moyens mis en oeuvre pour ces ap- pareils supplémentaires s'amortissent particulièrement dans les dispositifs à fonctionnement périodique à grand nombre de manoeuvres de coupure.

Si, d'après la fig. 2, on alimente un circuit par une génératrice l' à courant alternatif produisant la ten- sion U, et si on coupe ce circuit à l'instant du passage du courant par zéro et au moyen du dispositif de commutation 21, la tension sur les électrodes du dispositif de commuta- tion ne reprend pas instantanément la pleine valeur U de la

tension de la génératrîce, la capacité 3' agit au con- traire comme un court-circuit à l'instant de la coupure.

Le courant qui ne peut plus passer par l'interrupteur 2' passe alcrs par l'inductance 4' du circuit dans le condensateur 3', tandis que la chute datension se pro- duit tout d'abord principalement dans l'inductance 4', de sorte que la tension sur les électrodes de l'interru- teur 2' augmente progressivement à partir de zéro.

L'accroissement de la tension est représenté sur la fig. 3 dans laquelle on a tracé la valeur de u = f (t). La courbe a une tangente horizontale à son origine. On calcule l'accroissement de la tension d'a- près la relation approchée suivante : u = Um t2
2 L.C dans laquelle L et C sont.l'inductance et-la capacité du circuit, Um le maximum de la tension qui se rétablit, et t le temps. Sur la fig. 3, on a tracé en outre la droite a qui représente d'une façon approchée l'accrois- sement de la tension disruptive entre les contacts qui s'écartent, en se basant sur une vitesse déterminée de séparation des contacts v (voir fig. 4). La vitesse v de séparation a été choisie d'après la présente invention de façon que a soit toujours supérieur à u.

Dans le cas le plus défavorable, on est obligé de séparer les contacts les uns des autres à l'instant t1 avant le passage du courant par zéro, et par conséquent d'accepter qu'il se produise de petits arcs ayant une tension égale à e1, de telle sorte que la tension varie suivant la courbe en pointillé de la fig. 3, Si par con- tre on n'appliquait pas la vitesse de séparatîon de la présente invention, mais une vitesse plus faible corres- pondant à l'accroissement de la tension disruptive selon la droite b, on serait obligé d'accepter qu'il sepro- duise des arcs longs e2.

On serait alors obligé de

séparer les contacts plus tôt et dès l'instant t2 pour qu'après le passage du courant par zéro il y ait un trajet de coupure d'une longueur et par conséquent d'une résistan- ce disruptive telles que ce trajet soit en mesure de sup- porter le maximum de la tension. Sur la fig. 3, cette avance nécessaire de la séparation des contacts est indi- quée par le déplacement parallèle de b jusque dans la position bt dans laquelle la courbe u de la tension nTest plus coupée et où le point d'intersection de bt avec l'horizontale du zéro se retrouve.

Analytiquement, on obtient l'expression approchée suivante pour la vitesse v qui est nécessaire pour la sé- paration :
EMI6.1
fil> um [2' -Ir fie dans laquelle E désigne l'intensité du champ de rupture du milieu qui constitue le diélectrique du dispositif de commu- tation, et
EMI6.2
J1 e 2ù' . L . C la fréquence propre du circuit..

Pour Um = 100.000 volts, E = 100.000 volit/cm (air sous une surpression d'environ 5 atmosphères), et fe = 1000 périodes par seconde, on obtient par exemple :
EMI6.3
50 m/s
On obtient la vitesse de coupure désirée le plus simplement en choisissant convenablement la distance entre l'électrode tournante et l'arbre. Mais on peut aussi choi- sir en conséquence la valeur de la vitesse de rotation et par conséquent de la vitesse angulaire, Comme la tension disruptive entre les contacts qui s'écartent augmente forte- ment avec la résistance disruptive du diélectrique, on uti- lisera donc dans le cas des gaz en particulier une pression statique accrue afin de ne pas obtenir des vitesses trop élevées, ou d'une façon générale un diélectrique d'une ré- sistance disruptive particulièrement grande.

La fig. 4 représente un exemple d'exécution de

la présente invention. 5' désigne un contact d'un re- dresseur ou convertisseur statique de courant, ce contact tournant au synchronisme, entraîné par l'arbre 6'. 71 est un contact fixe de ce convertisseur, 8' désigne la paroi d'un carter ou d'une enceinte rempli d'un gaz sous pression, par exemple d'air comprimé. Dans le contact 5' a été prévu un conduit 9' pour le gaz, ce conduit débouchant dans le trou de l'axe creux 6'. la! désigne un conduit pour les gaz dans le contact fixe 71. On évacue vers une enceinte à pression inférieure ou vers llair libre au travers des deux conduits à gaz le gaz utilisé pour l'extinction de l'arc. On supposera que la position du dessin est la position d'extinction.

Les buses de soufflage, c'est-à-dire les embouchures des con- duits à gaz dans les contacts 5' et 71 se trouvent en face ltune de l'autre à une faible distance a . L'arc est soufflé et éteint d'une façon très efficace par le courant de gaz indiqué par des flèches.

L'aplatissement de la courbe d'intensité avant le passage du courant par zéro, ou la déformation désirée de la courbe de tension s'obtient soit en induisant dans le circuit extérieur des tensions de fréquences plus éle- vées et de phase convenable, ou en insérant dans-le cir- cuit des résistances variables, et en particulier des impédances.

Il est particulièrement avantageux d'utiliser des impédances dont l'inductance prend périodiquement des valeurs élevées au voisinage du passage du courant par zéro, par exemple des bobines de self comportant un noyau de fer qui se sature brusquement pendant la demi-onde faîsant passer le courant, c'est-à-dire entre deux passa- ges successifs du courant par zéro. On désigne également c@s selfs sous le nom de selfs de commande.

Ces selfs de commande, tout comme, d'une façor g@@érale, les enroulements combinés avec une matière

ferro-magnétique dans lesquels la matière ferro-magnétique n'est pas saturée aux seules intensités faibles se produi- sant au voisinage du passage du courant par zéro, tandis au!elle est saturée aux intensités plus fortes:, en parti- culier dès des intensités supérieures à un ampère pour le coude de saturation de la caractéristique de magnétisation, sont particulièrement utiles et avantageux dans les dispo- sitifs de commutation à contacts à mouvement périodique, par exemple dans les convertisseurs statiques.

La self de commande a un effet d'autant plus avantageux que sa fuite est plus faible. C'est pourquoi on l'exécute avec une grande section de fer et un nombre de tours relativement faible. On utilise à cet effet avec avantage des variétés de fer à très faible rémanence ou à très faible force coercitive, à grande perméabilité,avec un coude de saturation prononcé ainsi qu'une induction de saturation élevée, par exemple du permalloy ou de lthyperm.

Pour pouvoir utiliser également du fer ayant une rémanence plus forte, on peut aussi utiliser diaprés l'invention une magnétisation préalable au moyen de courant continu ou al- ternatif, ou encore au moyen d'aimants permanents. Il faut tenir compte à cet égard de ce que la variation brusque du flux de forces dans les enroulements de magnétisation préa- lable induit une force contre-électromotrice. On peut com- penser cet effet nuisible par une autre self dans le cir- cuit d'excitation de la self de commande, ou en induisant des tensions supplémentaires, en particulier des tensions ayant une phase diff érente.

L'excitation préalable par courant continu appor- te une amélioration lors du déclenchement, mais elle peut, dans certains cas, augmenter l'intensité à l'instant de la manoeuvre d'enclenchement. On peut maintenir l'intensité d'enclenchement à une faible valeur selon une autre solu- tion d'amélioration proposée en travaillant dans la région de l'instant de l'enclenchement avec une aimantation

préalable plus faible ou de sens contraire.

Pour tenir compte à la fois des conditions à observer dans la manoeu- vre de déclenchement et des conditions à l'enclenchement, on peut prévoir pour la self de commande une magnétisation préalable au moyen d'un courant alternatif d'une fréquence et d'une phase appropriées, de telle sorte que la magnéti- sation se fasse dans le sens voulu aussi bien à l'enclen- chement qu'au déclenchement. Dans certains cas, il peut être avantageux, pour obtenir le degré nécessaire de magné- tisation préalable, de superposer à l'excitation préalable par courant alternatif une excitation préalable par courant. continu, par exemple par le courant de charge ou par une partie de ce courant.

La fig. 5 sert à montrer de quelle façon on réa- lise à l'aide de la self de commande la déformation de la courbe d'intensité de la fig. 1. La fige 5 représente la boucle d'hystérésis de la self de commande, dans laquelle on a porté sur l'axe horizontal l'intensité H du champ proportionnelle à l'intensité i du courant, et sur l'axe vertical l'induction magnétique B. Sur la branche descen- dante de la courbe, donc lorsque l'Intensité du champ dimi- nue, l'induction est égale à Bo par suite de la rémanence à l'instant du passage du courant par zéro, par conséquent le noyau de fer est encore saturé magnétiquement de façon approchée.

Ce ntest qu'après le passage du courant par zéro que l'induction atteint la région non saturée, de telle sorte que par suite de l'inductance qui augmente dans cette région les aplatissements c et cI de la cour- be d'intensité b (fig. 1) ne se produisent qu'après le passage du courant par zéro. La partie d de la courbe, à la fin de la première demi-période, représente la varia- tion de l'intensité lorsque la self de commande reçoit une magnétisation préalable compensant la rémanence et égale à Jv. D'après la fig. 5, la boucle d'hystérésis se déplace par suite de cette magnétisation préalable, vers

la droite et jusque dans la position en trait mixte lors- que l'aimantation préalable est de marne sens dans les deux demi-ondes du courant.

En conséquence, l'inductance tra- verse la région non saturée sur la branche descendante s' de la courbe des deux côtés du passage du courant par zéro.

Les valeurs de l'intensité sont alors faibles dans ltinter- valle de temps tx jusqu'au passage du courant par zéro.

A l'endroit du coude de saturation, le courant est égal à ix. Si on veut obtenir cet effet également pour le courant ascendant, il faut insérer une magnétisation préalable de polarité alternante, indiquée par J w sur la fig. 1. Tous les aplatissements e, et.... de la courbe d se trouvent alors de part et dtautre du passage du courant par zéro.

Par le choix de la valeur de la magnétisation préalable, on est en mesure de déplacer ltaplatissement de la courbe d'intensité vers la gauche, c'est-à-dire avant le passage du courant par zéro dans une mesure telle que dans le cas limite le passage du courant par zéro se trou- ve, comme l'indique la courbe f, entièrement sur le coude de saturation de droite de la courbe d'intensité. On dis- pose dans ce cas d'un intervalle de temps particulièrement grand pour la commutation du courant, c'est-à-dire de tout l'intervalle de faible intensité Tx.

Sur la fig, 6 est représenté par exemple un con- vertisseur statique pour courant triphasé, dans lequel la commutation est facilitée par des selfs de commande. 1, 2 et 3 désignent les enroulements secondaires dtun transfor- mateur triphasé. 4 désigne le contact tournant er. forme de secteur qui est animé d'un mouvement de rotation synchro- ne par l'axe 6. A cet effet, on entraîne l'axe 6 par un moteur synchrone non représenté sur le dessin. Les contacts fixes du convertisseur sont désignés par 7, 8 et 9. Ces derniers sont branchés aux enroulements triphasés 1, 2 et 3.

La charge 10 par courant continu se trouve entre le point neutre du transformateur et le pôle tournant du convertisseur.

Les contacts 7, 8 et 9 du convertisseur sont montés en série avec les selfs de commande 11, 12 et 13 dont les noyaux en matière ferro-magnétique sont désignés par 14, 15 et 16 et possèdent chacun un enroulement supplémentai- re 17,18 et 19 pour la magnétisation préalable par cou- rant continu ou alternatif. Ces enroulements d'excitation 17, 18 et 19 sont montés par exemple en série et sont branchés à une source de courant commune qui n'est pas représentée sur le dessin.

L'enroulement du transformateur alimentant le convertisseur peut être utilisé pour la production d'une inductance variant périodiquement en combinant une partie des enroulements du transformateur avec un circuit de fer qui se sature. Par ce moyen, on peut réduire particuliè- rement la chute de tension inductive du circuit extérieur,
Si les selfs de commande de plusieurs phases sont couplées magnétiquement les unes aux autres par des selfs montées sur différentes colonnes diun noyau de fer commun, on peut disposer l'enroulement pour la magnétisa- tîon préalable sur une colonne supplémentaire.

Dans les convertisseurs dont les contacts sont commandés en synchronisme avec la fréquence du réseau, il faut tenir compte également des phénomènes suivants. Au voisinage du passage du courant par zéro, il s'établit par le contact mobile un circuit., de court-circuitage dans lequel le courant de la phase à couper s'amortit et dans lequel le courant de la phase à coupler augmente jusqu'à la valeur du courant de charge. Avec le passage du cou- rant de phase à couper par zéro, cette manoeuvre de commu- tation s'achève.

Sa durée dépend de la valeur du courant de charge.' Par conséquent, la durée de commutation est d'autant plus grande que l'intensité du courant de charge est elle-même plus grande, Pour obtenir que dans tous les états de'fonctionnement la séparation des contacts s'effectue avant le passage du courant par zéro, il faut

que le convertisseur soit réglé de façon à couper correc- tement encore pour la charge la plus faible. Cette exécu- tion se distingue par une simplicité particulière. Mais dans certains cas, le fait qutaux charges èlevées il puis- se se produire un arc relativement long constitue un in- convénient.

Le but de la présente invention consiste donc également dans l'égalisation approchée des conditions de fonctionnement du dispositif de commutation pour tous les états de fonctionnement de façon à obtenir une opération d'extinction également favorable dans tous ces cas, et au- tant que possible sans arc, On peut obtenir ce résultat par exemple en maintenant la différence de phase du passa- ge du courant de commutation par zéro et l'instant de la séparation des contacts à une valeur constante pour toutes les charges, afin de permettre d'obtenir par ce moyen en particulier un fonctionnement du convertisseur avec des arcs courts.

A cet effet, on compense d'après la présen- te invention le déplacement du passage du courant de commu- tation par zéro qui se produit avec la charge, par rapport à la position de la coupure des contacts, par une influen- ce exercée sur le circuit de commutation en fonction du courant de charge.

Si on réduit par exemple l'inductance du circuit de court-circuitage lorsque la charge augmente, on obtient par ce moyen que le courant de court-circuit augmente, dans la phase à brancher, plus rapidement jusqu'à la valeur du courant de charge qu'autrement, et en particulier on peut accélérer cette augmentation en choisissant de façon cor- respondante la valeur de l'inductance, de telle sorte que la durée de la commutation ne soit pasaugmentée, à cette charge plus grande, mais au contraire plutôt diminuée.

Sur les fig. 6 et 7, ces conditions sont repré- sentées dans le cas d'un redresseur triphasé. La fig. 7 représenue les courbes de tension des trois phases u, v, w.

/

A l'instant to, c'est-à-dire lors de l'égalité des ten- sions, le court-circuit des deux phases se produit par le contact tournant. A l'instant tl, la commutation est ac- complie. Pendant ce temps, il s'exerce dans le circuit de court-circuitage la tension différentielle variable e en- tre les deux phases. Sur la fig. 8, la courbe a indique la variation du courant de court-circuit dans la phase v qui doit être branchée. La courbe b représente la varia- tion du courant de court-circuit dans la phase u qui doit être branchée, lorsque la charge par courant continu est égale à Jgl. A l'instant to se produit le court-circuit.

Après la durée ¯tl de commutation, l'intensité dans la phase v, qui augmente sur la courbe a, a atteint la valeur Jg1, et l'intensité dans la phase u est descendue dans la même période à une valeur nulle. Si alors la charge augmente jusqu'à la valeur Jg2, l'intensité du courant dans la phase v n'atteint lors de la commutation la valeur entière Jg2 du courant de charge qu'après une durée égale à ¯t2, et ce n'est également qu'après cette période plus longue que le courant dans la phase u atteint sa valeur nulle en s'amortissant suivant la courbe c.

Si alors on applique selon la présente invention et pour l'intensité plus grande Jg2 une self d'une indue- tance plus faible, la commutation ne s'effectue pas suivant la courbe c mais suivant la courbe d, c'est-à-dire que la commutation du courant intense Jg2 est terminée au même instant t1 que la commutation du courant faible Jg1.

Sur la fig. 9 est représenté à titre d'exemple le dispositif servant à influencer automatiquement les cir- cuits de commutation d'un redresseur'triphasé analogue à celui de la fig. 6, à l'aide de selfs magnétisées au préa- lable par la charge par courant continu. Les éléments semblables sont munis de signes de référence identiques.

Mais par différence avec la fige 6, il n'a pas été inséré dans les trois phases alternatives des selfs de commande,

mais les trois selfs ordinaires 11', 12' et 13' qui sont montées sur l'une des colonnes de chacun des noyaux de fer 14', 15t et 16', dont l'autre colonne porte une self 17', 18' et 19' avec un plus grand nombre de spires. Les selfs 17', 181 et 19' sont insérées dans le circuit à courant continu. Elles peuvent constituer en même temps les selfs supprimant les ondulations.

Sur la fig. 10 est représentée la variation de l'inductance L d'une self (11', 12' et 13') en fonction de son courant J de magnétisation préalable. Le courant J de magnétisation préalable est constitué par le courant continu qui passe dans le circuit de charge, Pour une charge Jg1, l'inductance est égale à L . Elle varie d'u- ne quantité égale à ¯Ll par le courant de court-circuit ik qui passe dans la self 11', 12' ou 13'. Cette varia- tion est relativement faible par rapport ( celle qui est produite par la magnétisation préalable, parcs que le nom- bre de spires de la bobine 11' est sensiblement plus fai- ble que celui de la bobine 17'.

Si le courant de charge est plus intense, et égal à Jg2, l'inductance moyenne prend la valeur plus faible L2 et varie en conséquence de la quantité ¯ L2 sous l'effet du courant de court-cir- cuit ik, c'est-à-dire dans une'mesure de beaucoup plus faible que lors de la charge plus faible. La conséquence en est que le courant de court-circuit augmente quand la charge est plus élevèe. Par conséquent, si d'après la fig.

8,le courant de court-circuit dans la phase v à brancher augmentait jusqu'à la valeur Jk suivant la courbe a, et s'il atteignait par conséquent la valeur Jgl du courant de fonctionnement dans le temps ¯tl, il augmente mainte- nant jusqu'à la valeur plus élevée Jkl et n'atteint par conséquent la valeur Jk2 du courant de charge plus in- tense non pas après ¯t2 secondes seulement, mais déjà après ¯tl secondes, c'est-à-dire que la commutation s'effectue exactement aussi rapidement que pour le courant

de fonctionnement moins intense Jgl.

Par conséquent, le courant dans la phase u ne s'amortit plus jusqu'à sa valeur nulle suivant la courbe c, mais suivant la courbe d. L'arc de la phase u qu'il faut éteindre n'est donc pas étiré autant que dans le cas de la charge plus inten- se. On peut obtenir un effet sensiblement identique éga- lement en diminuant la constante de temps du circuit de court-circuitage lorsque la charge augmente, en augmentant les résistances ohmiques, par exemple des résistances à colonne de charbon fonctions de la pression et de l'inten- sité.

Une autre solution possible pour obtenir cons- tamment de bonnes conditions de commutation consiste à main- tenir constante la phase des passages du courant par zéro dans le rythme des manoeuvres aux différentes charges. On peut par exemple annuler de nouveau le décalage dans le temps et en fonction de la charge imprimé au passage du courant par zéro par rapport au rythme des manoeuvres au moyen d'une influence supplémentaire exercée sur cette phase que l'on commande en fonction de la charge. Au lieu de cette manoeuvre, on.peut adapter automatiquement au . décalage du passage du courant par zéro et au moyen de dispositifs de réglage fonctions de la charge et appropriés, la position de phase du moteur de commande entraînant le dispositif de commutation.

On peut utiliser à cet effet avec un avantage particulier des régulateurs rapides, pour que le dispositif de commutation puisse .suivre aussi rapi- dement que possible les variations de la charge. On peut aussi obtenir l'influence exercée sur la position de phase en faisant travailler sur un dispositif de frein le moteur synchrone utilisé pour l'entraînement du convertisseur, le dispositif do frein étant chargé ou décharge lorsqu'il se produit des variations de la charge, de préférence directe- ment par le courant de charge même, de façon que la position

de phase intérieure du moteur se modifie, et par conséquent également la position de phase de la manoeuvre.

Les conditions de travail pour les réglages de ce genre sont d'autant meilleures que les variations de charge produisent leur effet plus lentement. On peut par consé- quent obtenir un nouveau perfectionnement en ralentissant par des dispositifs spéciaux les variations de la charge.

On peut utiliser à cet effet par exemple des selfs, par exemple les selfs de suppression des ondulations qui exis- tent de toute façon dans un circuit comportant des redres- seurs, ou encore les autres selfs précitées auxquelles peuvent s'ajouter, lorsque c'est nécessaire, des selfs sup- plémentaires .

On peut aussi utiliser avec un avantage parti- cul.ier des dispositifs amortisseurs ou tampons, c'est-à-dire re des circuits de charge supplémentaires qu'on enclanche à l'instant d'une décharge subite et que lion déclanche en- suite progressivement, l'enclanchement et le déclanchement s'effectuant autant que possible sans inertie* à l'aide de dispositifs de réglage appropriés. On peut également uti- liser pour absorber la charge en excédent des dispositifs entrant en action: à la façon des dispositifs parafoudres, lorsqu'il se produit une augmentation de tension à la suite d'une décharge subite.

Dans certains cas, on peut aussi obtenir une amélioration en déclanchant temporairement le convertisseur même lorsqu'il se produit des sauts brusques de la charge.

Les résistances apparentes precitces peuvent aus.- si être utilisées pour limiter le courant de retour à des valeurs acceptables temporairement dans le cas de retours d'allumage éventuels. On peut également pourvoir à cet ef- fet des dispositifs complémentaires, comme des selfs à fer, dont on repousse la saturation jusqu'au coude de saturation par une magnétisation préalable.

L'application du principe de la présente invention

n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits, il est possible en particulier-de monter, suivant l'intensité et la tension, plusieurs dispositifs en parallèle ou en série. Il est avantageux d'utiliser dans ce cas des moyens supplémentaires, comme des selfs composées, des transforma- teurs d'intensité, etc.., pour maintenir la répartition du courant ou de la chute de tension entre les différents dis- positifs de commutation à sa valeur initiale ou à une va leur proportionnelle.

Pour réduire la raideur de la pente de la tension qui se rétablit, on monte, selon une autre caractéristique de la présente invention, en parallèle avec le trajet de coupure, une résistance dont la valeur est inférieure à celle de la résistance variable qui est en série, par exem- ple à celle de la self de commande, quand le courant passe par zéro. La résistance en parallèle peut être une résis- tance ohmique ou une résistance inductive.

On obtient par ce moyen qu'il ne se produise, après l'extinction de l'arc, qu'une partie de la tension de retour entre les électrodes de l'interrupteur qui s'ouvrent, tandis que la plus grande partie de la tension de retour se trouve aux bornes de la self de commande.

On obtient par l'utilisation de la self de com- mande, selon ce qui a déjà été dit ci-dessus, un intervalle de faible intensité 'plus long au voisinage du passage du courant par zéro. Par l'utilisation de la résistance en parallèle conjointement avec la self de commande, on ob- tient un intervalle de faible intensité plus long sur les électrodes-de ltînterrupteur ou du convertisseur, cet în- tervalle commençant à l'instant de la coupure, et se pro- longeant jusqu'à l'instant où le coude de saturation se produit dans la self de commande, c'est-à-dire à l'instant où sa résistance inductive s'abaisse brusquement à une va- leur faible.

Ce ntest qu'à partir de cet instant que la presque totalité de la tension du circuit se concentre sur /

le trajet de coupure, mais auparavant la contrainte par la tension est faible, et par conséquent la coupure sensible- ment plus facile.

Sur le dessin joint, la fig. 11 représente le dispositif de commande, et la fig. 12 la variation de l'in- tensité, de la tens-ion et de la résistance à l'endroit du trajet de coupure. Sur la fig, Il, 21 désigne la généra- trice de courant alternatif, et 22 le dispositif de com- mande, par exemple un interrupteur ou un contact d'un con- vertisseur. 23 représente la self-induction du circuit extérieur. 24 désigne la self de commande avec le noyau de fer 25.26 désigne une résistance en parallèle, dont la valeur W est inférieure à la résistance x de la self de commande 24 à l'état saturé. Dans la fig. 12, i désigne l'intensité du courant qui passe dans le cir-. cuit de la fig. 10.

L'intervalle de faible intensité dési- gné par i , qui s'étend de part et d'autre du passage du o courant par zéro, s'obtient par le fait que la résistance x de la self de commande augmente fortement pendant le passage du courant par zéro. La variation de la résis- tance de la.self est représentée par la courbe x, et la résistance en parallèle par la droite W. e désigne la variation de la tension de retour sur les électrodes à l'endroit du trajet de coupure.

On supposera qu'à l'ins- tant A il se produit une extinction de l'arc. La tension n'augmente alors pas immédiatement jusqu'à la pleine valeur de la tension du circuit, mais seulement jusqu'à la valeur e, parce que cette tension se répartit sur la résistance en parallèle W et sur la résistance inductive x en série avec cette dernière, et parce que la fraction de tension aux bornes de W est faible seulement, en raison de la va- leur élevée de x. Ce n'est qu'à l'instant B, où la satura- tion du noyau de fer 25 de la self 24 se produit et par conséquent où sa résistance se réduit brusquement à la fai- ble valeur xo, que la tension e prend la valeur entière

de la tens'ion du réseau.

Par conséquent, on dispose d'un intervalle à faible tension qui s'étend de A à B, et du- rant lequel la coupure peut sfeffectuer facilement.

Sur la fig. 13 est représenté le montage d'un' redresseur triphasé. 27, 28 et 29 sont des contacts fixes du redresseur qui sont montés dans les trois phases, et 30 désigne le contact qui tourne sur l'arbre 21 et qui main- tient son mouvement de rotation par exemple au moyen d'une commande synchrone non représentée sur le dessin et qui tourne en synchronisme avec le courant alternatif à trans- former. 32, 33 et 34 désignent trois selfs de commande montées dans les différentes phases et comportant les no- yaux de fer 35, 36 et 37 qui se saturent périodiquement.

38 désigne la charge par courant continu, et 39 une self de suppression des ondulations. 40,41 et 42 dési- gnent les résistances en parallèles pour les trois phases.

Elles sont reliées chacune par l'une des bornes aux con- ducteurs d'arrivée aux contacts fixes 27,28 et 29, et par l'autre borne au contact tournant 30, Le.1 résistan- ces 40, 41 et 42 peuvent être par exemple les résistances de moteurs d'entraînement-ou d'autres appareils consomma- teurs. On peut aussi les utiliser pour la magnétisation préalable des selfs 32, 33 et 34,
La présente invention peut être appliquée avec un avantage particulier aux convertisseurs et dans les circuits dans lesquels il passe un courant intense mais de tension modérée (par exemple pour les applications gal- vanîques), parce que dans ce cas la perte dans les résis- tances en parallèle ou les inductances n'entre pas en ligne de compte.

Selon une autre caractéristique de la présente invention, la valeur de la résistance du circuit qui est en parallèle avec le trajet de coupure a une composante capacitive; on insère par exemple un condensateur dans le circuit en parallèle. Le condensateur forme avec. les,

inductances existant dans le reste du circuit, en particu- lier avec la self de commande, un circuit oscillant qui se met à vibrer toutes les fois que les contacts s'ouvrent, de sorte qu'il se produit un courant pulsatoire pendant que le trajet de coupure est ouvert. Le courant passe également par la self de commande et la magnétise d'une façon qui varie à tout instant.

En règlant d'une façon appropriée la composante réactive et la composante active de la résistance du circuit parallèle, on peutrégler ar- bitrairement la fréquence et l'amortissement des oscilla- tions de façcn que la self de commande se trouve à la fin de la période d'ouverture dans un état de magnétisation dé- terminé et désiré, par exemple de façon qu'elle soit magné- tisée au préalable dans un sens opposé à celui du courant de transmission auquel on s'attend, mais qu'elle ne soit pas complètement saturée. Dans ce cas, lorsque le trajet de coupure se ferme, c'est d'abord la période de faible in- tensité qui commence, parce que la résistance de la self de commande est justement très grande.

D'autre part, à cet instant, c'est la plus grande partie de la tension de fonc- tionnement qui est appliquée aux bornes de la self. Ce n'est que plus tard, lorsque le courant de transmission a inversé le sens de la magnétisation et qu'il a atteint dans ce nouveau sens ltétat de saturation, que commence la transmission sans entrave du courant. On obtient donc par la présente invention que le trajet de coupure se ferme sous une tension faible et sous une intensité pratiquement nulle. Il ne jaillit donc aucune étincelle, et il ne se produit pas de phénomène de rebondissement des pièces de contact.

La présente invention est particulièrement avan- tageuse pour les convertisseurs de courant, en particulier les convertisseurs mécaniques dits à comnande, dont les conditions de commutation sont ainsi améliorées aussi bien dans le fonctionnement en redresseurs que dans le fonction-

nement en onduleurs et en convertisseurs,
Comme les courants qui se produisent durant la période de coupure sont principalement des courants déwat- tés; les pertes par les courants de retour sont relative- ment faibles.

Sur le dessin joint est représenté schématique- ment sur la fig. 14 un exemple. d'exécution de la présente invention. La fige 29 qui sera décrite ci-après représen- te le même dispositif avec une extension 'particulière. Pour plus de clarté, on a choisi dans les deux figures précitées la représentation monophasée, mais on utilise l'invention avec avantage également dans les dispositifs polyphasés.

51 désigne une source de courant alternatif qui alimente un appareil consommateur de courant 58. Le cir- cuit passe par une self de commande 53 comportant un no- yau de fer 54, et par un trajet de coupure 59 dont le contact mobile peut être entraîné par exemple en synchro- nîsme avec la variation du courant alternatif lorsque le dispositif doit notamment être utilisé pour le redresse- ment, pour le fonctionnement en onduleur ou en convertis- seur, En parallèle avec le trajet de coupure 59 a été branché un circuit constitué par un condensateur 70 et une résistance d'amortissement 71. Il est avantageux de monter encore en parallèle une résistance ohmique 72.

Cette dernière peut également être montée directement en parallèle avec le condensateur 70, de telle sorte que la résistance d'amortissement 71 est montée en série avec les deux.

Si le condensateur est relativement très grand, le noyau de fer .54 de la self 53 peut en revanche être exécuté en un fer de moins bonne qualité. Il n'est pas nécessaire que la perméabilité du fer soit aussi élevée qu'il a été dît ci-dessus. La self de commande devient ainsi meilleur marché que lorsqu'on utilise un condensa- teur plus petit.. Le condensateur 70 même est en tout

cas relativement bon marché, parce que la tonsion qui lui est appliquée est très faible. Une augmentation des di- mensions da condensateur ne détermine donc pas de dépense supplémentaire sensible.

A l'aide de l'insertion, précédemment décrite, de tensions étrangères, ou de l'utilisation de résistances variables, par exemnle de selfs de commande dans le cir- cuit à interrompre, on parvient, lorsque les différents dispositifs auxiliaires sont constitués et calculés de façon appropriée, non seulement à réduire les étincelles qui se forment, mais môme à les supprimer complètement.

Il existe en effet une limite fcnction de 1'intensité et de la tension, en dessous de laquelle il ne peut plus se former d'étincelles de coupure. Ce fait peut s'expliquer par exemple de la manière suivante. Par suite de la réduc- tion de la pression des contacts, la résistance des con- tacts augmente rapidement et donne lieu immédiatement avant la séparation des contacts à un échauffement de ces der- niers. On peut imaginer qu'immédiatement avant la sépara- tion des contacts, il n'y a plus contact que suivant un point, de telle sorte que le courant se concentre en ce point. En dessous dlune valeur limite du courant, qui peut être déterminée de façon fixe pour des conditions détermi- nées, cet échauffement des contacts n'est plus en mesure de vaporiser le métal.

Les conditions nécessaires pour la production d'étincelles ne sont donc plus réalisée.?. La va- leur limite précitée est voisine, dans les conditions nor- males, de un ampère, elle embrasse donc à peu près la ré- gion que l'on dénomme ordinairement la région du courant faible. Différentes autres caractéristiques ou grandeurs physiques, par exemple la pression et la nature du milieu ambiant, sa température, la matière et la température des pièces de contact, sont, comme on sait, capables d'exercer une influence sur la position de cette limite qui délimite la valeur maximum. de cette zone.

La présente invention est en outre basée sur le principe qui consiste à supprimer également les étincelles lors de la coupure des circuits à courant fort, par le fait qu'on prend les précautions nécessaires pour qu'à l'instant de la séparation des contacts il ne passe à l'endroit de la coupure qu'un courant très faible, de telle sorte que le dispositif de coupure fonctionne en quelque sorte comme un interrupteur pour courant faible, et que ses contacts ne sont donc exposés à aucune usure par l'arc, tout comme des contacts à courant faible,
Par conséquent, d'après la présente invention,on maintient par les moyens précités servant à déformer la courbe du courant alternatif, l'intensité du courant au voisinage du passage du courant par zéro et pendant un in- tervalle de temps qui suffit pour la séparation des con- tacts,

à une valeur inférieure à celle qui est nécessaire pour la production d'étincelles. En raison de la suppres- sion complète des décharges de coupure ou de rupture, le procédé permet une très grande fréquence de manoeuvre et convient donc particulièrement bien pour les manoeuvres périodiques, par exemple dans les convertisseurs.

Il est avantageux d'utiliser, comme résistance variable, une self de commande dont les dimensions sont calculées de façon que son noyau de fer soit déjà saturé pour une valeur de l'intensité inférieure à celle qui est nécessaire pour la production d'étincelles de coupure,Dans le dispositif qui sert à la mise en oeuvre du procédé de coupure de la présente invention, on monte en série avec chaque trajet de coupure une self. On parvient à maî tri- ser avec un pareil dispositif de coupure des courants d'u- ne intensité effective de l'ordre de grandeur de 104 ampè - res, par le fait que leur valeur instantanée pondant la pé- riode de manoeuvre est inférieure par exemple à un ampère.

Si la tension de service est élevée au point que lorsqu'on utilise seules les selfs ci-dessus décrites il

puisse encore se produire des étincelles, on peut réduire, selon une autre caractéristique de la présente invention, la tension pendant la période de coupure par le fait que la résistance d'un circuit monté en parallèle avec le t ra- jet de coupure constitue une fraction de la résistance de la self de commande à l'état non saturé. Dans ce cas, pen- dant la période dlune intensité très faible, la partie principale de la tension de service est appliquée aux bor- nes de la self de commande, et une petite fraction seule- ment estappliquée aux bornes du trajet de coupure.

Dans les installations de grande puissance, il y a des difficultés à maîtriser les intensités -élevées, en particulier lors des coupures fréquentas, par exemple des coupures périodiques, parce que, par les arcs de rupture qui se reproduisent constamment, on provoque une forte usu- re des surfaces des contacts qui sont ainsi endommagées.

On préférait par conséquent., pour la commutation périodique d'intensités élevées, au moyen de contacts mus mécanique- ment par exemple dans les convertisseurs, même quand on ap- pliquait des tensions relativement faibles,des contacts glissants, parce qu'il est possible, avec ces derniers, de faire glisser les unes sur les autres les surfaces de con- tact endommagées par Il arc et de parer par ce moyen à une diminution permanente de la qualité du contact.

Mais cette solution n'est pas possible quand on utilise des contacts à pression et des contacts à roulement, parce que, dans ces derniers, il ne se produit pas de mouvement de glisse- ment pendant la fermeture des contacts. réutilisation de contacts à pression ou à roulement ni est donc possible que si on applique simultanément les mesures précitées confor- mes à la présente invention, pour supprimer complètement les étincelles de rupture.

Les contacts à pression et à roulement présentent par rapport aux contacts à glissement l'avantage qu'il na s'y produit aucun frottement ou un frottement faible seule-

ment. Par conséquent, on peut appliquer de grandes pres- sions de contacts, ce qui a de nouveau pour conséquence que les pertes de tension à l'endroit du passage du cou- rant deviennent très faibles. Cette dernière circonstan- ce est particulièrement importante dans les installations qui travaillent avec une faible tension de service, comme, par exemple dans l'industrie électro-chimique.

Alors qu'on calculait jusqulà présent, dans cette industrie, avec des pertes dans les installations de redresseurs allant jusqu'à 40 %,'on peut réduira ces d'ornières par l'application de la présente invention à une valeur sensiblement plus faible.

Mais l'utilisation de contacts à pression ou à roulement n'est pas forcément toujours possible dans un dispositif de commutation à fonctionnement périodique. Il s'y oppose au contraire le fait que, par différence avec les contacts à glissement, on ne peut actionner les con- tacts à pression et les contacts à roulement qu'à une vi- tesse relativement faible, et ceci, dans le cas des con- tacts à pression, parce que dans ces derniers les masses mobiles exécutent un mouvement de va-et-vient et qu'il faut par conséquent à chaque course les accélérer et les ralentir à nouveau, et dans le cas des contacts à roulement, parce que dans ces derniers les contraintes de la matière deviennent trop élevées quand on applique simultanément une pression de contact élevée et une vitesse de roulement élevée.

Quand on applique une faible pression de contact, les contacts à roulement ne présentent aucun avantage ap- préciable par rapport aux contacts à glissement. Pour les ,raisons précitées, les contacts à pression et les contacts à roulement conviennent mal pour les tensions élevées¯qui exigent de grands intervalles de coupure; mais ils convien- nent au contraire particulièrement bien pour les faibles tensions, en raison,des faibles pertes de tension préci- tées. Il en est dè même pour les dispositifs à fonctionne, ment non périodique. Ces derniers dispositifs peuvent.

mettre à profit principalement, et de la même manière que les appareils périodiques, les réalisations possibles qui sont décrites ci-après à l'aide d'un exemple d'exécution.

Le dessin représente à titre d'exemple d'exécu- tion de l'invention sur la fig. 15 la disposition dtensem- ble dtun convertisseur triphasé avec accessoires, en repré- sentation schématique. La fig. 16 représente le disposi- tif de contact. Sur la fig. 15, 81 désigne l'enroulement primaire d'un transformateur, et 82 son enroulement se- condaire branché en étoile. Sur ce transformateur sont branchés, par l'intermédiaire des selfs de commande 83, dont le noyau 94 est déjà saturé en-dessous de l'intensi- té critique nécessaire à la production des étincelles, les contacts fixes 84 auxquels sont opposés les contacts 85 animés d'un mouvement périodique.

Ces derniers contacts sont amenés alternativement au contact des contacts opposés fixes 84 par un arbre commun 86 comportant des cames 87 qui sont décalées, et par l'intermédiaire d'un poussoir 88 et en sens contraire de.la force du ressort 89. L'arbre 86 est entraîné au synchronisme par un moteur 90 qui est branché par l'intermédiaire d'un transformateur tournant 91 également au secondaire 82 du transformateur, de telle sorte que les contacts sont manoeuvrés en synchronisme avec le courant triphasé. A l'aide du transformateur tournant 91, on peut modifier la position de l'instant de la manoeu- vre par rapport à la variation du courant à commuter. Le circuit à courant continu part des contacts mobiles 85, il passe par une self 92 supprimant les ondulations et par la charge 93 il revient au point neutre de l'enroulement 82 du transformateur.

Afin d'améliorer les conditions de commutation, les noyaux de fer 94 sont magnétisés au préalable par les enroulements d'excitation' 95 qui sont montés en série pour les trois phases et qui sont branchés par l'intermédiaire d'une résistance de réglage 96 à une source de courant continu,

Diaprés la fige 16, les contacts 84 et 35 ont des surfaces de contact annulaires. Avec ces dernières, on peut obtenir une bonne fermeture des contacts, en par- ticulier lorsqu'elles sont constituées sous la forme de surfaces coniques. Cette forme est utilisée également dans les soupapes d'admission et d'échappement des cylîn- dres des moteurs à combustion interne pour obtenir une surface d'application aussi grande que possible.

On uti- lise avec avantage également les autres principes de cons- truction pour les soupapes de ce genre et pour leur comman- de, pour la réalisation du dispositif de contact des appa- reils de commutation à mouvement périodique de tous genres, avec ou sans self de commande, en particulier dans les convertisseurs mécaniques. Car dans ces derniers, il s'a- git également de pièces mécaniques qui sont animées d'un mouvement de va-et-vient rapide sur une course déterminée, et dans lesquels les forces d'inertie jouent par consé- quent un rôle non négligeable.

Le contact mobile 85 est entraîné, en sens contraire de la force du ressort 89, par un arbre à cames ou à excentriques 86 et par l'intermédiaire du poussoir isolé 88, d'après ce qui a déjà été dit à proposé de la fige 15. Si on rend variable la longueur de l'are sur lequel s'étendent les cames, on dispose d'un moyen pour modifier la durée de la fermeture du courant durant une période, comme il le faut pour le réglagé de la tension qu'on obtîent par exemple dans les redresseurs 2. vapeur de mercure au moyen de la commande usuelle des grilles.

Il est avantageux de faire tourner las contacts annulaires autour de l'axe commun les uns par rapport aux autres, car par le fait que ce sont toujours Vautres points des surfacesde contact qui viennent'au contact les uns des autres, on empêche la formation ou l'agrandis- sement des détériorations en des points déterminés. A cet effet, on peut laisser la came 87 attaquer tangentielle'-

ment en dehors du centre le poussoir 88 guidé concentri- quement à l'intérieur du contact fixe 84. Dans ce cas on continue de faire tourner chaque fois et automatique- ment d'un angle faible le contact mobile 85 lorsqu'on le détache.

Pour éviter des pressions unilatérales sur l'arbre à cames 86, on peut faire agir au même endroit des forces de sens contraire, par exemple en disposant chaque fois deux pôles au même point de l'arbre en les décalant réciproquement de 180 . Le dispositif de commu- tation doit avoir à cet effet un nombre pair de pôles, par exemple six p6les.

La réalisation ou exécution des contacts exige une attention spéciale aux endroits où se fait le contact.

D'après la fig, 16, les pièces de contact 84 et 85, qui par ailleurs sont en cuivre ou en un métal bon conducteur analogue, sont munies aux endroits où se produit le con- tact, d'éléments rapportés spéciaux 227 et 228, dont ltun est en un métal plus tendre, et l'autre en un métal plus dur. Lorsque la pression d'application des surfaces . des contacts est alors au moins égale à celle qu'il faut pour déformer le métal le plus tendre, on obtient par ce moyen un contact direct en un nombre de points particuliè- rement grand des surfaces de contact, même lorsque ces sur- faces ne sont pas rectifiées par exemple.

On peut munir au moins l'une des surfaces de contact de chaque paire de contacts de trous en forme de tamis, à travers lesquels l'air ou un gaz spécial dans lequel les contacts sont en- fermés peut arriver et s'écouler lors de l'ouverture et de la fermeture de contacts. Pour augmenter la résistance à l'égard des étincelles qui se produisent encore par en- droits et qu'il n'est pas possible de supprimer complète- ment, il est avantageux que les surfaces des contacts soient constituées en des matières présentant une tempéra- ture de fusion élevée. On peut, par exemple;, munir l'une des surfaces des contacts d'une couche de charbon.

Pour

protéger les surfaces des contacts davantage, on peut en outre combiner avec les contacts principaux des contacts auxiliaires qui se ferment avant les contacts principaux et qui s'ouvrent après ces derniers, par exemple par sui- te de leur fixation élastique sur ces contacts principaux.

On peut, naturellement, appliquer également les moyens con- nus par ailleurs pour la suppression ou l'extinction rapide des étincelles, par exemple en plaçant les trajets de cou- pure sous une pression accrue, ou en les entourant d'un gaz neutre, ou en les logeant dans le vide. L'utilisation d'un fluide d'extinction en mouvement peut également;, le cas échéant, être avantageuse,
Selon une autre caractéristique de la présente invention, on produit la pression d'application des con- tacts par des forces électromagnétiques on électro-dynami- ques.. Il est avantageux d'utiliser à cet effet le courant de la charge qui traverse le dispositif de commutation, en disposant sur les pièces de contact des noyaux de fer au- tour desquels on fait passer une ou plusieurs spires des conducteurs allant aux contacts.

Les contacts sont pressés les uns contre les autres avec la force la plus grande par l'effort de traction engendré par le courant de la charge précisément à ltinstant où le courant atteint sa valeur maximum, Quand le courant diminue d'intensité, la pres- sion de contact diminue également et elle dîsparait complè- tement quand le courant passe par zéro. La variation dans le temps de la pression d'application est donc précisément ce qu'il faut pour assurer une bonne transmission du cou- rant sans pertes, Les dispositifs électro-magnétiques ou électro-dynamiques peuvent aussi être utilisés en combinai- son avec les dispositifs mécaniques décrits ci-dessus:, par exemple de telle sorte qu'ils exercent une pression de frot- tement empêchant les contacts de se déplacer.

Dans ce der- nier cas, il n'est pas nécessaire que les dispositifs élec- tro-magnétiques suivent le mouvement, ils restent au ¯

contraire immobîles, ce qui est souhaitable en raison de leur masse.

Il est avantageux d'accorder les forces mécani- ques par rapport à l'intensité, ou de commander l'intensi- té de la force du courant, dans le cas de l'excitation par une source de courant séparée, et au moyen d'une grandeur existant dans le circuit à commander, par exemple par l'intensité, la tension, ou la fréquence des harmoniques supérieurs, de façon que les contacts ne puissent être sé- parés que sous une intensité inférieure à celle qui leur est nuisible.

Il en est ainsi sans difficulté par exemple lorsqu'il existe dans le chemin de transmission de la for- ce, entre le contact mobile et la commande d'entraînement, un accouplement ou embrayage à friction qui cède aussitôt que l'intensité du courant ou la force de frottement assu- rant l'embrayage qui comprime les pièces de contact dépas- se une certaine valeur.

Au lieu d'utiliser une force mécanique, on peut, pour provoquer le mouvement de séparation des contacts, utiliser également de l'air ou un gaz comprime qu'on souf- fle entre les surfaces des contacts. Il est alors avanta- geux de constituer en même temps les contacts sous la for- me d'une soupape pour gaz sous pression, et on obtient alors directement, lors du mouvement de séparation, un soufflage des surfaces des contacts par le gaz comprimé qui s'écoule. Ce gaz sert non seulement à l'extinction des petits arcs éventuels, mais surtout à llèvacuation de la chaleur de perte des pièces de contact. Pour les con- ducteurs de connexion du contact mobile, on utilise des rubans flexibles ou, en particulier aux intensités élevées, des membranes métalliques.

Si on veut se dispenser d'une façon générale des conducteurs mobiles, on décompose la contact fixe en deux pièces isolées l'une de l'autre sur lesquelles sont branchés les conducteurs d'arrivée du courant, et on utilise le contact mobile simplement comme

un pont entre les deux contacts fixes. On obtient par ce moyen et en même temps une division du trajet de coupure, donc une longueur ou distance de coupure double pour la même course. En décomposant encore davantage chaque cou- pure en plusieurs trajets de coupure montés en série, on peut multiplier la tension de service admissible. Par le montage en parallèle de résistances avec les trajets de coupure, on obtient une répartition proportionnelle de la tension totale entre les différents trajets partiels.

Du fait que selon une autre caractéristique de la présente invention le contact fixe devient débrayable, de telle sorte qu'on peut l'amener en dehors de la course du contact mobile, on obtient une solution commode pour la coupure permanente du dispositif à contacts.

Un autre perfectionnement de la présente inven- tion est relatif en particulier, et également, aux conver- tisseurs polyphasés dans lesquels le passage naturel du courant par zéro dans la phase à couper se produit pendant la période de changement de sens du courant ou de court- circuit, aussitôt que la phase branchée a absorbé la tota- lité du courant de la phase à couper. Dans ce cas, le passage du courant par zéro dans la phase à couper ne coïncide pas avec celui qui correspond à la fréquence du courant alternatif.

Diaprés la présente invention, on réduit l'in- tensité qui se produit dans chacun des trajets de coupure de telle sorte qu'il ne peut pas se produire d'étincelles visibles, en décomposant le contact en plusieurs trajets. de coupure parallèles en amont de chacun desquels est montée une self de commande.

En effet, quand on utilise la self de commande qui cesse d'être saturée pendant le passage du courant par zéro, non seulement l'intensité est maintenue à une très faible valeur pendant un intervalle de temps relati-. vement long au voisinage du passage naturel du courant

par zéro, mais cette intensité est obligée en outre de se répartir uniformément entre les'trajets de coupure en pa- rallèle, par suite de la résistance élevée des selfs de commande en série pendant le passage du courant par zéro.

On obtient par la présente invention plusieurs avantages par rapport à l'utilisation d'un contact simple avec self de commande en série, Avec des dimensions iden- tiques pour le noyau magnétique de la self et un même nom- bre total de spires, l'amplitude de la zone d'intensité exempte d'étincelles stétend, par conséquent la sécurité de fonctionnement augmente. On peut obtenir la même réduc- tion-de l'intensité pendant la coupure en utilisant un fer avec un champ de saturation plus intense, donc avec une matière meilleur marché. La présente invention est parti- culièrement avantageuse pour les circuits à faible tension où il importe d'avoir une faible inductance de fuite, c'est-à-dire un petit nombre de spires de la self de com- mande.

En effet, par la présente invention on peut rédui- re dans ce cas le nombre de spires des selfs de commande.

La fig, 17 représente la disposition de princi- pe d'un redresseur-ou convertisseur monophasé selon la pré- sente invention. 101 désigne la génératrice alternative alimentant le circuit, 102 l'appareil consommateur qui doit être alimenté par un courant monophasé redressé. 103 est un anneau de fer sur lequel se trouvent, branchés en parallèle, les deux enroulements 104 et 105. La partie mécanique du dispositif de commutation se compose d'un contact fixe divisé en deux moitiés 106 et 107, et d'un contact mobile 108 animé d'un mouvement ascendant et des- cendant en synchronisme avec la fréquence alternative au moyen d'un dispositif de commande approprié, par exemple d'un arbre à cames, comme l'indiquent les flèches 109.

Pendant la partie de la demi-onde de courant alternatif pendant laquelle il passe du courant, le contact 108 est soulevé dans ce cas, de sorte qu'il ferme le contactavec

les pièces fixes 106 et 107. A proximité immédiate du passage du courant par zéro, le contact 108 est déplacé vers le bas et le contact s'ouvre. Le soulèvement-du con- tact 108 ne s'effectue que toutes les deux demi-ondes du courant alternatif, de sorte que seule passe la demi-onde positive, la demi-onde négative est au contraire arrêtée.

Par la suppression de la saturation de la self de commande au voisinage du passage du courant par zéro, on obtient alors une courbe d'intensité de la,forme repré- sentée sur la fig. 18. Pendant la période t , l'intensité reste inférieure à une valeur io très faible. Si le con- tact doit s'ouvrir sans étincelle pendant toute la durée de la période to, il faut que l'intensité io soit inférieure à une valeur déterminée qui est en rapport avec la tension uo qui s'exerce sur le trajet de coupure de la façon indi- quée sur le diagramme de la fig. 19. Pour toutes les va- leurs de l'intensité inférieures à celles de la courbe io, la séparation des contacts s'effectue sans aucune étincelle.

Sur la fig. 20 est représenté un contact décompo- sé en quatre parties. Les quatre parties des contacts sont désignées par 111, 112, 113 et 114.

Ces parties sont reliées aux quatre selfs de com- mande 121 à 124 qui sont disposées sur le noyau de fer commun 125. 115 désigne le contact opposé sur lequel on recueille le courant. La fermeture du contact opposé et des parties 111 et 112 est représentée dans la coupe de la fig. 21. Dans cette figure, 116 désigne un pont mo- bile qui est animé d'un mouvement ascendant et descendant- par un poussoir 117 et une carre 118.

La présente invention est particulièrement avanta- geuse également dans les cas où on a disposée pour réduire la tension de retour uo sur le contact qui s'ouvre, des résistances 126 à 129 en parallèle avec ce contact (fig.

20). La perte totale dans les' résistances 126 à 129 de la fig. 20 est inférieure à celle qui se produit dans le

contact non divisé, si on calcule ces résistances de façon qu'il se produise selon la fige 19 une séparation juste encore sans étincelle.

Selon une autre caractéristique'dela présente invention, on modifie, en vue du réglage de l'intensité et de la tension, la grandeur des demi-ondes que le conver- tisseur laisse passer. A cet effet, on peut décaler dans le temps au moyen de dispositifs mécaniques l'instant mo- mentané de l'enclenchement dans les limites de la période de transmission du courant.

Ce mode de réglage de la tension et de l'intensi- té est applicable d'une façon générale dans les redres- seurs ou convertisseurs dont on meut les contacts les uns par rapport aux autres mécaniquement, en vue d'établir la liaison électrique nécessaire à la transmission du courant, jusqu'à ce que ces contacts se touchent ou se soient rap- prochés de telle sorte qu'un arc s'allume en faisant pas- ser le courant, ou dans lesquels on déplace à cet effet entre les électrodes un contact auxiliaire assurant la liai- son électrique et qui peut aussi être constitué par un jet d'un liquide conducteur.

Dans un convertisseur non réglé, on établit la liaison électrique entre les électrodes à l'instant où il se produit entre elles une tension qui est en mesure de faire passer le courant dans le sens désiré. Dans le con- vertisseur réglé, on peut au contraire retarder dans le temps l'établissement de la liaison électrique de telle sorte qu'un courant ne soit transmis que pendant une par- tie de la période disponible, et que par ce moyen la valeur moyenne dans le temps du courant transmis soit réduite.

Sur les fige 22 à 27 sont représentés quelques exemples d'exécution. Si le convertisseur fonctionne avec des contacts à glissement ou à roulement, on peut, d'après la présente invention, allonger ou raccourcir au moins l'un des contacts de chaque trajet de.coupure cone l'indique

schématiquement la fige 22. 131 désigne les anodes d'un convertisseur comportant les arrivées de courant 134. 135 désigne la cathode déplacée périodiquement devant les ano- des dans le sens de la flèche, et comportant l'arrivée de courant 136. Si on raccourcit les anodes conrie l'indique le pointillé, on décale vers l'extérieur ou on repousse l'instant où commence le contact pendant chaque période.

On obtient le même résultat lorsqu'on raccourcit non pas les anodes, mais la cathode, comme l'indiquent également les lignes en pointillé. On pourrait, naturellement, rac- courcîr à la fois les anodes et la cathode. Les fig. 23 et 24 représentent une disposition qui permet de raccour- cir les électrodes d'une façon simple, la fige 23 étant une vue de coté et la fig. 24 une vue par le haut. Cha- que contact 131 consiste par conséquent selon l'inven- tion en deux pièces 132 et 133 branchées en parallèle et qui peuvent être déplacées l'une par rapport à l'autre dans le sens indiqué par la flèche.

Les fig. 25 à 27 sont relatives à des contacts à pression constitués par exemple à la façon des soupapes des moteurs à combustion interne. Les fig. 25 et 26 re- présentent, vus de différents côtés, deux disques-cames 139 et 140 comportant les cames 141 et 142 qui viennent heurter, en tournant dans le sens de la flèche, un pous- soir 143 qui porte le contact mobile non représenté. On peut faire tourner réciproquement les cames sur l'arbre 138. ce qui permet de régler différemment la durée totale du temps pendant lequel elles sont chaque fois an prise avec le poussoir 143 au cours d'une révolution, et par conséquent la période pendant laquelle les contacts sont chaque fois en prise l'un avec l'autre.

Ce dispositif peut en même temps être établi de telle sorte que les disques- cames 139 et 140 se trouvent sur des arbres séparés 138 et 139, comme l'indique la fig. 26, chaquo arbre étant en- traîné par un moteur synchrone distinct et non représenté,

la position de phase réciproque de ces moteurs pouvant être réglée. On obtiendrait le même résultat si les enroulements statoriques des moteurs synchrones pouvaient être tournés l'un par rapport à l'autre.

On a déjà proposé ci-dessus de faire agir des forces de maintien fonction du courant de la charge sur les contacts fermés, ces forces ne permettant une séparation des contacta que lorsque l'intensité est descendue .en-dessous d'une valeur déterminée. Si on met cette proposition à exé- cution, on a une plus grande liberté dans le réglage de l'instant de l'enclenchement, parce que l'ouverture des con- tacts s'effectue automatiquement à l'instant correct. Il suffit alors d'amorcer la fermeture des contacts par la com- mande réglable, et on peut ensuite abandonner les contacts à aux-mêmes, puisqutil ne peut pas se produire une ouverture prématurée des contacts. Un dispositif de ce genre est re- présenté sur la fig. 27. 154 désigne le contact fixe, 153 le contact mobile qui est fixé sur un poussoir guidé dans des pièces 152.

Ce poussoir comporte un collet 151 et est soumis à l'action d'un ressort 150 qui tend à sé- parer les contacts 153 et 154. Une courte came 147 mon- tée sur 11 arbre 145 agit en sens contraire de ce ressort.

La fermeture des contacts est amorcée par la came. Il passe ensuite un courant par les contacts. Ce courant passe par les bobines 148 d'un dispositif de maintien électro-magné- tique dont les noyaux pressent les mâchoires de serrage 149 avec force, contre le poussoir 147 et empêchent par ce mo- yen les contacts de se séparer quand la came 146 a conti- nué de tourner dans le sens de la flèche. Ce n'est que lorsque l'intensité s'est abaissée à une valeur non nuisi- ble à une coupure exempte d'étincelles que la pression des mâchoires 149 diminue de sorte que les contacts peuvent être ouverts par la poussée du ressort 150.

Si alors on modifie la position de la came 146 par rapport à la phase de la tension alternative, par exemple en entraînant l'arbre

145 au moyen d'un moteur synchrone de phase réglable, on obtient une intensité d'autant plus faible ou une tension d'autant plus faible qu'on amorce plus tard la fermeture des contacts par la came 146.

Dans un réglage de ce genre, il peut se produî- re des difficultés de commutation lorsqu'on transmet des puissances importantes, et en particulier lorsqu'on appli- que des tensions relativement élevées. C'est en particu- lier lorsque le convertisseur est multipolaire que les conditions sont différentes pour la coupure du courant suivant le degré du réglage.

Pour pouvoir suivre ces conditions et pour pouvoir effectuer le déclenchement des différentes phases chaque fois à l'instant le plus favora- ble, on rend d'après la présente invention non seulement l'instant de l'enclenchement, mais aussi l'instant du dé- clenchement réglables de façon différente dans le temps dans les limites de la période de transmission du courant, On peut par exemple utiliser pour chacune des deux manoeu- vres un,moteur synchrone dont on peut modifier la phase ou faire tourner le stator,
La commande de l'instant du déclenchement doit satisfaire aux conditions les plus diverses suivant la va- leur de la puissance et de la tension à transmettre, ainsi que suivant la nature des circuits branchés,des sources de courant ou des appareils consommateurs, et on la fait dépendre par conséquent, directement ou indirectement,

de bien des grandeurs qui existent dans le circuit d'alimenta- tion ou dans le circuit alimenté, et dont quelques exemples seront cités ci-après.

Souvent il suffit de rendre solidaires la comman- de de l'instant .du déclenchement et celle de l'instant de l'enclenchement, et de telle sorte, selon la présente in- vention, que le décalage s'effectue toujours en sens opposé pour l'instant de l'enclenchement et l'instant du déclen- chement, Par conséquent, plus l'enclenchement s'effectue

chaque fois plus tardivement.,, plus on déclenche rapidement, ou autrement dit : plus l'amplitude de réglage est faible, plus la durée de recouvrement est faible durant laquelle deux électrodes de phase différente sont reliées à la même électrode opposée et durant laquelle se produit par consé- quent la commutation.

La quantité dont il faut décaler l'instant du déclenchement pour obtenir la commutation la meilleure est toutefois faible par rapport à celle dont il faut déplacer l'instant de l'enclenchement en vue du ré- glage.

La commande de l'instant du déclenchement peut également être rendue fonction automatiquement de la charge par les moyens connus, par exemple par des dispositifs élec- tro-magnétiques, parce que l'instant de la commutation la meilleure se déplace également avec la valeur de la charge.

Si le convertisseur travaille avec des contacts tournant en synchronisme avec la fréquence du courant alter- natif sur une tension opposée 'continue, par exemple sur une batterie dtaccumulateurs, selon une autre caractéristique de la présente invention, on règle l'instant du déclenche- ment de façon différente suivant-la valeur de cette tension continue opposée. Au lieu d'utiliser comme caractéristi- que de réglage la valeur totale de la tension opposée conti- nue, on peut aussi utiliser, selon la présente invention,la différence entre la tension motrice et la tension opposée, afin d'obtenir une plus grande sensibilité de la commande.

Comme l'ondulation du courant continu exerce éga- lement une influence sur la commutation, on modifie le ré- glage de l'instant du déclenchement selon la prèsente inven- tion suivant le degré d'irrégularité.du courant continu lorsque ce dernier n'est pas parfaitement régulier. La meilleure façon de supprimer dans ce cas les étincelles consiste à régler l'instant du déclenchement de façon qu'il soit rapproché du passage par zéro de la courbe du courant de la phase considérée.

Si l'intensité et la tension alternatives ne sont pas parfaitement sinusoïdales, il faut tenir compte de l'intensité et, de la .phase des harmoniques supérieurs et en faire dépendre également, le oas échéant, la comman- de ou le réglage de l'instant du déclenchement. Il en est de même dans le cas de dissymétries existant éventuellement dans la partie alternative des dispositifs polyphasés.

On utilise d'autre part, dans ce cas également, avec un avantage particulier les selfs de commande qui sont munies d'une magnétisation préalable variable et mon- tées dans le circuit du convertisseur. On peut alors rem- placer la variation précitée de la durée du recouvrement en cas de retardement de l'instant de l'enclenchement, par une modification de la magnétisation préalable, et travail- ler en revanche avec un recouvrement constant.

Si le convertisseur comporte des contacts à pres- sion qui sont commandés par des cames, comme il a été dé- .orit et exposé ci-dessus, on donne selon la présente inven- tion une forme allongée dans le sens de l'axe., et conique, aux cames en vue d'obtenir un réglage possible des instants de commande. Le déplacement s'obtient par décalage axial dans les limites données par la longueur des cames. la fig. 28 représente à titre d'exemple d'exécu- tion de l'invention la disposition d'ensemble dtun conver- tisseur triphasé avec accessoires et représenté schémati- quement, 81 désigne l'enroulement primaire:, et 82 l'en- roulement secondaire en étoile d'un transformateur.

Sur ce dernier sont branchés par l'intermédiaire des selfs de commande 83, dont le noyau est désigné par 94, les con- tacts fixes 84 auxquels sont opposés les contacts 85 animés d'un mouvement périodique. Ces derniers sont ame- nés alternativement au contact des contacts opposés et fi- xes 84 par un arbre commun 86 et en sens contraire de la force du ressort 89. Dans le sens de l'axe, les ca- mes sont en forme de coins. L'arbre à cames 86 est

mobile dans le même sens. Le déplacement se fait automa" tiquement, par exemple à l'aide d'un dispositif magnétique 97 et d'un accumulateur d'énergie 98 agissant en oppo- sition avec ce dispositif.

Le dispositif magnétique 97 est commandé suivant les besoins donnés dans un cas déter- miné, en fonction de la valeur de la puissance à transmet- tre, de la tensionde la nature des circuits, des sources de courant ou des appareils consommateurs branchés. L'ar- bre 86 est entrané synchroniquement par l'intermédiaire d'un accouplement 99 . permettant un déplacement axial de l'arbre 86, par un moteur 90 qui est branché par l'in- termédiaire d'un transformateur tournant 91 également sur le secondaire 82 du transformateur, de telle sorte que les contacts sont commandés en synchronisme avec le courant triphasé. On peut régler à l'aide du transforma.- teur tournant 91 la position des instants de commande par rapport à la variation du courant à commuter.

En plus de ce décalage régulier de l'instant de l'enclenche- ment ét de Il instant du déclenchement, on peut déplacer- réciproquement ces deux points par le décalage axial des cames coniques et par conséquent par la commande simulta- née des deux dispositifs, on peut obtenir n'importe quelle position pour l'instant de l'enclenchement, quelle que soit celle de l'instant du déclenchement,
Le circuit continu part des contacts mobiles 85 et passe par une self 92 de suppression des ondulations et par la charge 93 pour aboutir au point neutre de l'enroulement 82 .du transformateur.

Pour améliorer les conditions de commutation, les noyaux de fer 94 sont magnétisés au préalable par des enroulements d'excitation 95 qui sont branchés en série pour les trois phases et lui sont branchés par l'intermédiaire d'une résistance ré- glable 96 à une source de courant continu. La variation de cette magnétisation préalable permet un autre mode de réglage qui sera décrit en détail ci-après.

Ce réglage possible est basé sur le principe qui consiste à faire commencer le courant avec sa pleine va- leur instantanée non pas immédiatement au début de la pé- riode de transmission du courant, mais seulement à un ins- tant ultérieur, et à faire varier cet instant.

A cet effet, on déplace dans le temps, sur la self de commande qui se trouve dans le circuit du conver- tisseur et dont l'inductance est variable d'une façon dis- continue en fonction de l'excitation, le commencement de cette variation discontinue dans les limites de la période de transmission du courant. Comme l'augmentation du cou- rant ne peut s'effectuer que pendant la période de trans- mission du courant, aussitôt que la valeur de l'inductance de la self de commande s'est réduite à une valeur faible, la durée de la transmission du courant entre deux électro- des est ainsi réduite par rapport à la durée de la période pendant laquelle'ces deux électrodes sont reliées électri- quement l'une à l'autre.

On découpe en quelque sorte dans la demi-onde du courant à transmettre un intervalle de temps et on supprime presque ou complètement la transmis- sion de la partie restante. Par ce moyen, on réduit la valeur moyenne du courant continu et en même temps la va- leur moyenne de la tension continue, ce qui fournit le ré- glage possible.

Ce procédé de réglage convient en particulier pour les redresseurs mécaniques dans lesquels le courant est transmis par le contact métallique des électrodes.

Dans ces derniers, il ne passe pratiquement aucun courant entre deux électrodes pendant oette période bien qu'elles soient depuis un certain temps en contact ltune avec l'au- tre, et.lorsqu'on applique le procédé de réglage qui vient d'être décrit, jusqu'à ce que la self qui se trouve dans le circuit considéré soit saturée et prenne une inductance subitement faible.

Le procédé de réglage précité est applicable ;

également dans les convertisseurs dans lesquels le courant est transmis par des jets liquides conducteurs ou par des arcs, étant donné que dans ces dispositifs également on re- tarde le commencement de l'augmentation de l'intensité par rapport à l'instant où s'établit la liaison électrique, ou on déplace dans le temps la disparition du courant par rap- port à l'instant où la liaison électrique est interrompue.

Comme pour le commencement de la variation brus- que la section du noyau de la self de commande est détermi- nante pour une variat'ion donnée de la tension d'alimenta- tion, on peut obtenir le réglage désiré par variation de cette section. Il est facile de réaliser une variation continue de cette section, par exemple dans les selfs annu- laires dont le noyau est constitué par un ruban enroulé en spirale en un métal magnétique, en disposant le noyau annu- laire de façon qu'il puisse tourner et en bobinant ou en débobinant la longueur de ruban nécessaire pour le réglage.

Un autre procédé pour décaler dans le temps le commencement de la variation brusque de l'inductance de la self consiste à magnétiser au préalable le noyau magnétique au moyen d'un courant d'excitation spécial et en faisant varier ce courant d'excitation. L'effet de l'excitation préalable différente de la self de commande sur l'instant de l'augmentation du courant après la fermeture des con- tacts a déjà été décrit ci-dessus.

Mais, alors qu'il n'é- tait question ci-dessus de n'utiliser ces effets que pour améliorer la commutation, ils peuvent également, d'après ce qui précède, servir au réglage de l'intensité et de la tension, en étendant la durée de la période de faible in- tensité, pendant laquelle l'intensité ne peut pas augmen- ter par suite de la suppression temporaire de la saturation de la self de commande, au-delà de la durée de la commuta- tion et jusque dans la période utilisable de la transmission du courant, et en particulier pendant un temps réglable de durée différente suivant le réglage différent de l'excita-

tion préalable et variable.

Naturellement, on peut obtenir en mené temps avec les mêmes selfs l'amélioration ci-dessus décrite des conditions de commutation. Mais il peut être nécessaire à cet effet, dans certains cas, que l'excitation préalable soit différente au début et à la fin de la période de trans- mission du courant, il faut donc qu'elle varie alors pério- diquement dans le rythme des manoeuvres. Par conséquente on utilise dans ce cas pour l'excitation de la magnétisation préalable du courant alternatif, soit seul, soit avec super- position d'un courant continu.

D'autre part, la commutation peut par exemple être adaptée aux différentes conditions qui se produisent quand la charge varie, par exemple par l'uti- lisation du courant de la charge ou d'un courant commandé par ce dernier et servant à l'excitation préalable des selfs- de commande.

La présente invention va être décrite dans son application à un redresseur triphasé à l'aide de la fige 6 ci-dessus décrite, 1, 2 et 3 désignent los enroulements secondaires d'un transformateur triphasé. 4 désigne le contact tournant, en forme de secteur, du convertisseur, ce contact tournant au synchronisme au moyen de l'arbre 6.

A cet effet, l'arbre 6 est entraîné par un moteur syn- chrone. Les électrodes fixes du convertisseur sont dési- gnées par 7, 8 et 9. Elles sont reliées aux enroulements triphasés 1, 2 et 3. La charge 10 par courant continu se trouve entre le point neutre du transformateur et le pôle tournant du convertisseur. Dans ces conditions, les trois selfs 11, 12 et 13 sont insérées dans les trois pha- ses alternatives.. Ces selfs sont montées chacune sur . l'une des colonnes d'un noyau de fer 14, 15 et 16 dont l'autre colonne porte une bobine 17, 18 et 19 avec un plus grand nombre de spires. Les bobines 17, 18 et 19 sont branchées par l'intermédiaire d'une résistance réglable à une source de courant continue spéciale.

En faisant varier

la résistance de réglage 20, on obtient alors sur l'appa- reil consommateur le réglage désiré de l'intensité et de la tension.

Quand on branche en parallèle plusieurs conver- tisseurs qui doivent débiter sur un même appareil consomma- teur, par exemple un bain de galvanisation, il faut en plus du dispositif de réglage de la charge totale commandée en commun pour tous les redresseurs du groupe, encore un se- cond dispositif de réglage pour la répartition de la charge entre les différents redresseurs et pour retirer un redres- seur ou l'ajouter à l'autre groupe. A cet effet, on mu- nit par conséquent le convertisseur non seulement d'un dis- positif de réglage 'mécanique;, mais encore d'un second dis- positif de réglage qui est soit également mécanique, soit au contraire magnétique ou électrique. Un tel second dis- positif de réglage peut être constitué par exemple par la self de commande précitée à magnétisation préalable varia- ble.

Si on constitue et si on utilise le dispositif de commande de la fige 14 en convertisseur, le réglage peut s'effectuer d'une façon simple. A cet effet, on rend le condensateur 70 et les résistances 71 et 72 réglables.

On peut alors, par suite de la variation qui en résulte pour le circuit oscillant et par conséquent pour l'état de magnétisation de la self 53, 54 existant à l'instant de la fermeture, modifier la position dans le temps de la période de faible intensité par rapport à l'instant de'la fermeture du.trajet de coupure, ce qui a pour effet de faire varier,. selon ce qui a été dit ci-dessus, l'intensi- té .et la tension.

Le condensateur 70 peut être constitué de plu- sieurs blocs de condensateurs, à l'aide desquels on règle par échelons, tandis que la résistance ohmique 72 sert au réglage précis et est constituée à cet effet sous la forme d'une résistance à division fine ou d'une résistance

à curseur à réglage continu.

On peut naturellement, dans le dispositif de com- mutation comportant en parallèle avec le trajet de coupure un condensateur, selon la fig. 14, obtenir le réglage éga- lement par l'adjonction d'une excitation préalable variable de la self 53, 54, selon ce qui a été dit ci-dessus.

Lors du réglage entre de très larges limites, il peut arriver que la période de faible intensité de la self de commande n'ait pas encore commencé lorsque le trajet de coupure se ferme. Il en est ainsi quand la self se trouve à cet instant à l'état saturé.

Pour ce cas, on assure d'après la présente inven- tion l'enclanchement sans qu'il passe du courant en se ser- vant d'une self auxiliaire spéciale plus petite que la self principale. Cette self auxiliaire est insérée par le dis- positif de réglage et d'une façon indépendante entre le tra- jet de coupure et le point.de dérivation du circuit en pa- rallèle.

La fig. 29 représente cette extension. 73 déni- gne la self auxiliaire comportant le noyau de fer 74. Une résistance ohmique 78 peut Atre montée directement en parallèle avec cette self. C'est par ce circuit en paral. lèle que doit être compensée l'énergie magnétique de la self auxiliaire lorsque le trajet de coupure 59 est ou- vert, pour que, lors de l'enclanchement de cette self auxi- liaire, on rie provoque pas de tensions 'supplémentaires nui- sibles ou gênantes.

Ceci est particulièrement important lorsqu'on utilise le convertisseur de la présente invention pour des tensions de fonctionnement un peu élevées et lors- qu'il faut, pour cette raison, le combiner avec un autre dispositif décrit plus loin, afin de supprimer complètement, à l'endroit de la coupure, la tension au moyen d'impulsions de courant spéciales envoyées en supplément, à l'instant de la fermetute, sur la self de commande principale 53,.

Pour la self auxiliaire, il importe qu'elle ait

un coude de saturation particulièrement vif et accusé, et qutelle soit construite de façon que son inductance se ré- duise, à l'état saturé, autant que possible.

La self auxiliaire est munie, selon la fig. 29, d'un dispositif à l'aide duquel on peut la magnétiser au préalable pour obtenir qu'après l'amortissement du courant transmis elle se trouve à l'état non saturé quand on ferme le trajet de coupure. On utilise à cet effet par exemple un enroulement spécial 75 de magnétisation, alimenté par une source de courant continu 76 par l'intermédiaire d'u- ne résistance réglable 77. La batterie 76 peut être rem- placée par le réseau à courant continu existant dans le fonctionnement en redresseur ou en onduleur. On peut aussi utiliser, pour la magnétisation préalable, du courant alter- natif qu'il faut commander alors de préférence en synchro- nisme avec le trajet de coupure. Le courant de magnétisa- tion préalable peut alors parcourir également l'enroulement principal 74 au lieu de l'enroulement spécial 75.

La présente invention peut aussi être appliquée avec avantage quand les.trajets de coupure sont constitués par des trajets de décharge à atmosphère gazeuse.

Il a été dit ci-dessus que dans une self de com- mande le temps qui s'écoule jusqu'à ce que la saturation -soit atteinte dépend de la section du fer, de sorte qu'il est possible d'effectuer un réglage par variation de cette section.

Selon une autre caractéristique de la présente invention, on peut obtenir un mode de fonctionnement parti- culièrement avantageux pour un dispositif de commutation comportant une self de commande en donnant à la self des dimensions importantes telles que le temps qui s'écoule jusqu'à ce que la saturation soit atteinte soit égal ou au moins presque égal à la durée d'une demi-onde du courant alternatif à commuter. De cette façon on peut obtenir tout d'abord qu'il ne nasse pratiquement aucun courant pendant

toute la demi-onde, de telle sorte qu'on dispose pour une opération éventuelle de coupure d'une période relativement longue, et qu'il suffit d'effectuer la commande pour une coupure sans courant avec une précision relativement fai- ble.

Ceci est particulièrement avantageux lorsqu'on pré- voît par exemple dans une centrale électrique une seule self de ce genre pour une série de dispositifs de commuta- tion (par exemple dans différentes dérivations), et où, lors d'un déclanchement, en particulier en cas de surchar- ge, on enclanche d'abord la self et ensuite on sépare les contacts principaux du dispositif de commutation corres- pondant à peu près en même temps que se produit le passa- ge suivant par zéro.

Il est vrai qu'avec ce procédé la self même nécessite une plus grande quantité de matière ou des matières de meîlleure qualité, en particulier parce qu'il faut utiliser des qualités de fer relativement bon- nes, avec un coude accentué dans la caractéristique, qui atteignent la saturation pour une intensité faible du champ magnétique (comme le permalloy, l'hyperm, le métal 1040, c'est-à-dire un alliage de fer et de niokel comportant une addition de cuivre et de molybdène, avec une perméabilité initiale supérieure à 40.000, ou au moins le métal 50/50 C, qui est également un alliage de fer et de nickel). Mais cet inconvénient est largement compensé par l'avantage de la simplification de la commande du dispositif de commuta- tion et par l'amélioration des conditions de commutation.

Dans l'utilisation du dispositif de commutation pour des manoeuvres périodiques (pour les convertisseurs, les onduleurs et redresseurs) on agrandit sensiblement l'amplitude disponible pour un réglage en utilisant une self de commande dont les dimensions sont calculées de cet- te façon,
L'utilisation d'une telle self présente égale- ment, en dehors de ce réglage, un avantage très considéra- ble, parce qu'il n'est plus nécessaire, pour le redressement

suivant une seule voie, de déplacer les contacts principaux du dispositif de commutation dans chaque seconde demi-onde, et parce qu'un déplacement toutes les quatre demi-ondes suffit.

Si on conserve dans ce cas le déplacement normal toutes les deux demi-ondes, on obtient une grande sécurité à l'égard des retours de courant grâce à la façon dont la self se comporte, car., même lorsque les contacts restent accrochés accidentellement, le courant est absolument négli- geable et pratiquement nul par suite de la résistance induo- tive de la self de commande.

D'autre part, on peut aussi utiliser cet avantage pour actionner le dispositif de commutation avec une fré- quence moitié moindre, ce qui constitue un avantage très précieux pour la constitution mécanique et en particulier 'aussi en ce qui concerne l'usure du dispositif de commuta' tion.

Un autre perfectionnement du dispositif de commu- tation de la présente invention consiste, en particulier dans ltutilisation comme redresseur, dans le fait qu'on dispose du côté alternatif des contacts principaux deux circuits contenant'chacun un condensateur et un interrup- teur auxiliaire en amont de ce dernier, montés en parallèle, de telle sorte que chacun d'eux forme avec les contacts principaux qui se séparent temporairement un circuit fermé sur lui-même, et que chacun des interrupteurs d'auxiliaires montés en amont des condensateurs se ferme à peu près en môme temps que chacun des contacts principaux.

Ce fonctionnement va être décrit à l'aide des fi- gures 30 à 33. La fig. 30 représente à titre d'exemple d'e- xécution un dispositif conforme à la présente invention et servant à la transformation du courant alternatif en courant continu. Ce dispositif consiste essentiellement en des contacts 501 et 502 animés d'un mouvement périodique qui se relaient successivement. Ces contacts 501 et 502 sont reliés l'un à l'autre de l'un des eûtes et forment ainsi

l'un des pôles du réseau 305 à courant continu, tandis que de l'autre coté ils sont reliés à l'enroulement 503 d'un transformateur, dont le point milieu 504 forme l'autre pôle du réseau à courant continu.

Dans les con- ducteurs alternatifs allant aux deux contacts sont bran- chées les selfs 506 et 507 qui servent à réduire l'inten- site pendant la commutation, A chacun des contacts est affecté du côté alternatif un circuit constitué par le montage en série d'un condensateur 508 et 509 et d'un interrupteur auxiliaire 510 et 511. Les interrupteurs 510 et 511 sont alors commandés de façon que chacun d'eux se ferme à peu près en même temps que le contact principal 501 ou 502 correspondant. L'ouverture des interrupteurs auxiliaires s'effectue de préférence à l'instant où la tension alternative a atteint son maximum pendant la pé- riode de fermeture du contact principal correspondant.

Les phénomènes. qui se produisent lors de la com- mutation du courant, c'est-à-dire lorsque les contacts 501 et 502 se relaient, vont être décrits à ].laide des fig. 31 et 30. On admettra, pour simplifier, que l'on rè- gle le dispositif redresseur sur la pleine tension, o'est- à-dire que la commutation s'effectue toujours au moment du passage par zéro de la courbe de la tension. On admet- tra d'autre part que la charge des condensateurs est in- terrompue toutes les fois que la courbe de tension vient précisément d'atteindre son maximum.

On peut aussi termi- ner la charge à un autre instant pendant la période de fermeture du contact principal correspondant, et on peut régler de cette façon à volonté la tension à laquelle le condensateur se charge, Sur la fig. 31, 1 désigne la variation de la tension dans le temps dans la moitié gau- che de l'enroulement 503 du transformateur, et II la variation semblable dans la moitié droite. Les courbes 508 et 509 représentent la variation, dans le temps, de la charge des condensateurs portant des numéros correspon-

dants dans le montage de la fige 30. Dtautre part, des flèches horizontales indiquent en outre dans la fig. 31 les périodes pendant lesquelles les différents contacts principaux et auxiliaires sont fermés.

Les flèches por- tent les mêmes numéros que les contacts correspondants de la fig. 30. Immédiatement avant le passage par zéro de la courbe de tension I, le contact principal 501 et ltinterrupteur auxiliaire 510 se ferment à l'instant t1.

Le contact principal 501 se charge par conséquent de la transmission du courant redressé, tandis qu'après l'accom- plissement, décrit plus loin, de la décharge le condensa- teur 508 commence à se charger à partir de l'instant t2.

Si on admet que les contacts principaux sont fermés à chaque demi-onde positive de la tension du transformateur, le condensateur 508 se chargerait donc de telle sorte que son armature de gauche reçoit un potentiel positif et son armature de droite un potentiel négatif. Aussitôt que la courbe de tension I a atteint son maximum, l'in- terrupteur auxiliaire 510 s'ouvre, de sorte que la cour- be de charge 508 est désormais horizontale, c'est-à-di- re que la charge du condensateur reste désormais constante.

Dans la demi-onde précédente, le condensateur 509 s'est chargé à un potentiel déterminé, de la même façon que le représente la partie horizontale gauche de la courbe de charge correspondante. A l'instant t3 immé- diatement avant le passage suivant de la tension par zéro, le contact principal 502 se fsrme, tandis que le contact principal 501 ne s'ouvre un court instant qu'après le passage de la tension par zéro à l'instant t4. Les pé- riodes d'enclanchement des deux contacts principaux se re- couvrent donc d'une quantité égale à t3 - t4, et comme l'interrupteur auxiliaire 511 a été fermé en même temps que l'interrupteur 502 les contacts principaux consti- tuent pour le condensateur 509 un circuit de décharge dans lequel ils se trouvent en série.

Le condensateur 509

dont l'armature de droite s'est chargée à un potentiel po- sitif, et son armature de gauche à un potentiel négatif, envoie désormais une impulsion de décharge à travers le circuit de décharge ainsi constitué. On voit que ce cou- rant de décharge a même sens que le courant qui est en train de prendre naissance dans le contact 502, et est de sens contraire au courant qui passe initialement enco- re par l'interrupteur 501 et qui doit être coupé par ltouverture de cet interrupteur. Le courant de décharge du condensateur accélère donc le phénomène de commutation.

Lors de la décharge, la courbe de charge 5C9 tombe rapidement, le cas échéant à cause de l'inductance des lignes, etc.., jusqu'à des valeurs de sens opposée mais elle remonte ensuite dans le sens initial tant que l'interrupteur 511 est fermé. Le même phénomène qui vîent d'être décrit se renouvelle sur le contact 501 une demi période plus tard, avec cette différence que cette fois c'est le condensateur 508 qui fournit l'impulsion de commutation. Dans certains cas, on peut modifier le montage en réunissant les deux condensateurs en un seul.

Au lieu de l'interrupteur auxiliaire simple, il faut alors des commutateurs qui enclanchent le condensateur dans le reste du circuit avec une polarité alternative,
Lorsque le dispositif redresseur n'est réglé que partiellement afin de réduire la tension continue, c'est-à-dire lorsque la commutation ne s'effectue plus lors du passage par zéro, mais en un autre point quelcon- que de la courbe de tension, dans certains cas il n'est plus possible de charger les condensateurs suffisamment par la tension alternative, Si on suppose par exemple que la commutation s'effectue au voisinage du maximum de la courbe de tension alternative,

lors de la fin de la période de charge du condensateur la tension alternative sera déjà redescendue éventuellement d'une quantité con- sidérable. En pareil cas, il est avantageux que la charge

des condensateurs ne s'effectue pas par le côté alternatif, et que les condensateurs soient au contraire branchés à cet effet sur le circuit continu. On peut obtenir cette manoeuvre de façon simple, comme le représente par exemple le schéma de la fig. 32. Les interrupteurs auxiliaires 512 et 513 montés en série avec les condensateurs 508 et 509 sont constitués dans ce cas par des inverseurs unipo- laires, dans chacun desquels un contact est branché à la ligne à courant continu allant au point milieu du trans- formateur.

Pour disposer pour la charge des condensateurs d'une tension à peu près toujours constante, il est avan- tageux de monter la self 514 supprimant les ondulations entre lé point de branchement des contacts des inverseurs 512 et 513 et le point milieu de l'enroulement 504 du transformateur.

Il est alors avantageux d'effectuer la commande des inverseurs 512 et 513 de façon que lors de l'enclan- chement du contact correspondant 501 et 502, ils soient d'abord fermés vers le haut, et qu'ils soient inversés ensuite vers le bas pendant quelque temps après achèvement de la manoeuvre de commutation en vue de la recharge du condensateur correspondant. Les conditions qui en résul- tent sont représentées sur la fig. 33 sous la forme d'un diagramme. Comme précédemment, I désigne la courbe de tension de la moitié gauche du transformateur, et II la courbe de tension de la moitié droite. Les courbes 508 et 509 représentent de nouveau la variation de la charge des deux condensateurs.

On a supposé dans ce cas que la commutation, c'est-à-dire le passage du courant de l'un des contacts principaux à l'autre, s'effectue chaque fois au moment du maximum de la courbe de tension alternative.

Ainsi que le représentent les flèches horizontales 501 et 502, la fermeture du contact principal 501 ou 502 s'effec- tue donc aux instants T1 et T3, chaque fois peu de temps avant que soit atteint le maximum de la tension, tandis

que la coupure de l'autre contact principal s'effectue peu de temps après cet instant, par exemple aux instants T2 et T4. En même temps que le contact principal 501 se fer- me, l'inverseur auxiliaire correspondant 512 est ramené vers le haut, il ne reste toutefois de préférence dans cet- te position que jusqu'à ce que la commutation soit achevée, c'est-à-dire jusqu'à l'instant T2. Cette position de l'inverseur est représentée sur le diagramme par la flèche horizontale 512'. A l'instant T2 s'effectue l'inversion de l'interrupteur auxiliaire 512 vers le bas.

L'inter- rupteur auxiliaire reste dans cette position, qui est repré- sentée sur le diagramme par la flèche 512", jusqu'à ce que la charge du condensateur 508 ait atteint la valeur dési- rée. On a supposé dans le diagramme qu'on ramène le commu.- tateur 512 dans sa position moyenne, dans laquelle le condensateur est déclenchée lors du passage suivant de la courbe de tension par zéro. Ce qui vient d'être dit au su- jet du contact principal 501 et du contact auxiliaire cor- respondant 512 et du condensateur 508 est valable égale- ment de façon correspondante, pour l'interrupteur principal 502 et pour le circuit de condensateur correspondant.

La mise en oeuvre pratique du dispositif redres- seur de la présente invention peut être quelconque. Il importe simplement que dans tous les cas les contacts prin- cipaux au moins soient constitués par des contacts à mouve- ment périodique. La commande simultanée des, contacts prin- cipaux et auxiliaires qui s'effectue en dépendance récipro- que devient particulièrement simple et avantageuse lorsque, selon une proposition déjà faite, on exécute l'ensemble des contacts à la façon de la commande des soupapes d'un moteur d'automobile, c'est-à-dire lorsqu'on utilise des contacts à mouvement ascendant et descendant semblable à des chocs,ces contacts étant commandés par des arbres à cames.

Lorsqu'il ne faut pas décaler réciproquement les instants de l'enclan- chement et du déclanchement des contacts principaux et auxi-

liaires, on peut prévoir pour les deux espèces de contact un arbre à cames commun avec des cames fixes. Pour modi- fier le degré de réglage, il suffit alors simplement de modifier d'une manière connue la position de synchronisme de l'arbre à cames par rapport à la phase de la tension alternative à redresser.

Si, selon ce qui a été exposé ci-dessus, on uti- lise une résistance ohmique ou inductive comme circuit en parallèle'avec le trajet de coupure, et si on laisse cette résistance enclanchée dans le circuit sans modifier sa va- leur pendant que le trajet principal de coupure est ouvert, il passe par ce circuit un courant de pertes, et dans le cas des convertisseurs un courant de retour., qui peut prendre des valeurs élevées indésirables, notamment quand la tension de service est élevée. Pour supprimer cet in- convénient, on rend la valeur de la résistance de ce cir- cuit parallèle variable, selon une autre caractéristique de la présente invention, avec la période du courant alternatif.

En vue de l'adaptation aux valeurs de l'in- tensité et de la tension qui se produisent dans les cir- cuits branchés, on rend réglables, selon une autre carac- téristique de la présente invention, aussi bien la valeur des résistances que les variations périodiques de la ré- sistance du circuit en parallèle qui se produisent dans les limites d'une demi-onde. Par le réglage de la varia- tion dans le temps, on peut obtenir en plus de l'amélio- ration de la commutation, également un réglage de l'inten- sité et de la tension dans le circuit consommateur.

Sur les fig, 34 et 35 sont représentés schémati- quement deux exemples d'exécution de la présente invention.

51 désigne une source de courant alternatif sur laquelle est branchée une ligne 52 qui passe par une self 53 comportant un noyau de fer 54, par une autre ligne 55, par un trajet de coupure 56, 57, pour aller à un appareil quelconque de consommation 58, et de ce dernier à la

source alternative 51. Le trajet de coupure 56, 57 est shunté par un contact 59 qui peut être soulevé ou détaché par exemple à l'aide d'une came tournante 60.

En parallèle avec le trajet de coupure 56, 67.ne trouve la résistance 61. Sa variation périodique s'effectue à l'aide dtun commutateur de réglage qui, dans le cas pré- sent, est un interrupteur 63 par l'intermédiaire du- quel passe le branchement de la résistance en parallèle 61 avec la ligne 55, et qui est accouplé mécaniquement avec l'interrupteur principal 59 de façon que la branche en parallèle se ferme par la résistance 61 peu avant que les contacts principaux se ferment, et de façon qutil ne se rouvre qu'après que les contacts principaux se sont ouverts.

On obtient ce résultat au moyen d'un poussoir 63 qui établit dans le sens de l'ouverture l'accouple- ment mécanique du contact principal 59 et du contact auxiliaire 62, mais qui est plus court que la distance entre les deux contacts, de telle sorte que la course et par conséquent la période d'ouverture du contact auxi- liaire 62 soit plus courte que celles du contact prin" cipal 59, Le réglage différent de l'intervalle entre les contacts 59 et 62, ou de la longueur du poussoir 63 permet de régler le rapport entre la durée d'ouver- ture et de fermeture de l'interrupteur auxiliaire 62 et celle de l'interrupteur principal 59. Par la varia- tion de la résistance réglable 61, on règle la.valeur de la variation de résistance du circuit en parallèle.

Les réglages nécessaires peuvent être commandés automatique- ment en fonction de la valeur et de la nature de la char- ge, de la forme de la courbe de courant alternatif, et de la forme du courant continu (degré de suppression des on- dulations), d'une tension opposée éventuelle du côté con- tinu, et, dans le cas des systèmes alternatifs polyphasés, en fonction de dissymétries éventuelles.

Pour la commande, on utilise des moyens analogues

que pour la commande réglable ci-dessus décrite des con- tacts principaux. Au lieu des contacts à pression comman- dés par des cames, on peut aussi utiliser des contacts à glissement du type décrit, aussi bien pour le trajet de coupure principal que pour le trajet de coupure auxiliai- re, les secteurs tournants et les balais étant réglables en longueur et dans leur position réciproque.

La fige 35 représente en principe le même mon- tage que la fig. 34, les éléments identiques étant désignés par des signes de référence identiques. Au lieu de l'in- terrupteur 62, on a inséré dans le circuit en parallèle de la résistance variable 61 un convertisseur à grille commandée (thyratron) qui assure d'une façon absolument automatique la fermeture à l'instant correct du circuit en parallèle, c'est-à-dire à l'instant où la tension à l'endroit de la coupure principale 56, 57 dépasse la va- leur de la tension de blocage du convertisseur auxiliaire 64, réglée à l'aide de la tension de polarisation de la grille.

Pour que le courant ne passe alors pas par le circuit en parallèle pendant toute la période d'ouverture de l'interrupteur principal 59, on a encore inséré dans ce dernier un condensateur 65 d'une capacité relative- ment grande, avec lequel a été montée en parallèle direc- tement une résistance 66 relativement élevée. On char- ge le condensateur 65 pendant le passage du courant à l'aide du convertisseur 64. Aussitôt que la tension dans le circuit en parallèle a atteint sa valeur maximum et qu'elle commence à diminuer, on coupe le passage du courant par le condensateur 65 chargé jusqu'à la valeur maximum de la tension. Pendant la période de travail du convertisseur auxiliaire qui s'ouvre à ce moment, le con- densateur 65 se décharge par la résistance en parallèle 66.

La valeur du condensateur 65 et celle de la résis- tance 66 doivent être choisies de façon que la tension aux bornes du condensateur diminue plus lentement que la

tensionaux bornes de l'ensemble du circuit en parallèle, mais à une vitesse telle que le condensateur soit suffi- samment décharge, lorsque l'interrupteur principal 59 se rouvre, pour que, à l'instant de ltouverture, une charge résiduelle du condensateur n'augmente pas à l'endroit de la coupure 56, 57 la tension nécessaire à l'allumage du convertisseur auxiliaire 64.

Au lieu du condensateur 65 avec la rés'istance 66 en parallèle, on peut aussi utiliser pour le blocage du courant par le convertisseur auxiliaire un dispositif à l'aide duquel on augmente par impulsions la. tension sur la grille.

A ltaide du circuit en parallèle ci-dessus dé- crit, passant par la résistance 61, on parvient à empê- cher ou au moins'à rendre plus difficiles les retours d'al- lumage après l'ouverture de la coupure principale 56, 57.

Souvent, cela suffit pratiquement. Mais, dans certains cas, il faut empêcher en outre la formation de décharges préala- bles lors de la fermeture du trajet de coupure. Ce risque existe soit lorsque la tension de service est très élevée, soit lorsque la fermeture ne se produit pas, par exemple en vue du réglage de l'intensité et de la tension, à l'ins- tant du passage par zéro de la courbe de tension, mais lorsqu'on la retarde plus ou moins par rapport à ce passage par zéro. Il faut alors veiller à ce que, peu avant la fermeture de la coupure principale 56,57, un courant puisse passer, par l'intermédiaire d'un circuit dérivé, vers la coupure principale 56, 57 et à travers la self 53.

Dans le dispositif de la fig. 54, cette disposition est réalisée directement, parce que le contact auxiliaire 62 est commandé mécaniquement en fonction du contact principal 59. Par différence aveo cette disposition, la commande du convertisseur auxiliaire 64 de la fig. 35 n'est pas liée impérativement au trajet de coupure 56,57.

Ctest pour cette raison qu'on a encore prévu sur la fil,55

un second circuit dérivé passant par une seconde résistan- ce 67 et un second convertisseur auxiliaire 68, par le- quel passe, avant la fermeture de la coupure 56, 57, un courant de sens contraire à celui qui passe par la résis- tance 61 et le convertisseur auxiliaire 64, Ce courant provoque dans la self 53 une forte chute de tension, de sorte qu'à l'instant où la coupure principale 56, 57 se ferme, la tension de la source 51 est appliquée à la self 53, et qu'une très faible partie seulement de cette tension est appliquée à la coupure 56, 57, où ltenclan- ohement s'effectue par conséquent sans étincelle.

Le ré- glage précité de la tension et de l'intensité dans le cir- cuit consommateur à courant continu s'effectue de telle sorte que le circuit en parallèle est enclanché pendant un temps dtune.durée différente avant la fermeture de la coupure principale 56, 57. D'après le diagramme de l'in- tensité en fonction du temps représenté sur la fig. 36 qui ne comprend qu'une petite fraction dlune demi-onde, on suppose que le contact principal 59 se ferme à l'ins- tant to défini par l'axe vertical des ordonnées. Si le circuit en parallèle a été enclanché peu auparavant seu- lement, par exemple à l'instant tl, il s'écoule d'abord , un certain temps jusqu'à ce que la saturation de la self 53 soit atteinte et que commence l'augmentation de l'inten- sité (t2).

Lorsque le circuit en parallèle est enclanché plus tôt (t4), le temps nécessaire jusqutà la saturation est déjà passé en grande partie quand le contact princi- pal 59 se ferme (to) L'augmentation de l'intensité commence donc immédiatement après l'enclanchement (t5).

Le mode de fonctionnement est donc le même que celui qu'on obtient par la magnétisation préalable et variable oi- dessus décrite de la self de commande. Dans le cas pré- sent, la magnétisation préalable de la self 53 s'effec- tue en quelque sorte par une certaine excitation du cir- cuit principal au moyen du courant auxiliaire qui passas

par l'intermédiaire du circuit dérivé par les enroulements principaux de la self de commande.

Quand on utilise des convertisseurs auxiliaires à commande de grille selon la fige 35, il est avantageux d'assurer le réglage par variation du potentiel de grille dans le convertisseur 68.

Sur 'la fig. 35, il a été indiqué en outre que la self 53, 54 peut être magnétisée au préalable au moyen d'un enroulement d'excitation spécial 69 dans le cas où cela. est désirable pour améliorer encore davantage les con- ditions de commutation, ou pour le réglage.

Le trajet principal de coupure peut être cons- titué non pas par un trajet à shuntage par contact élec- trique direct (56), mais par un trajet de décharge pour une décharge par étincelle ou à travers une atmosphère gazeuse.

Il a été dit ci-dessus que lorsqu'on utilise le dispositif de commutation de la présente invention pour la commutation périodique, et par exemple comme conver- tisseur, les conditions de transmission du courant dépen- dent de la charge, de sorte qu'il n'est pas toujours di- rectement possible de fixer les instants de commutation par rapport à la période de la tension alternative de fa- çon à obtenir d'une façon certaine une transmission parfai- te du courant à toutes les charges.

Pour assurer la transmission du courant quand la charge est variable, la présente invention propose par conséquent d'influencer la position réciproque des instants de commande d'une part et de l'intervalle de faible inten sîté d'autre part en fonction de la charge du convertis- seur de façon que la séparation des contacts s'effectue toujours dans les limites d'un intervalle de temps pendant lequel une self au moins, montée en série avec le contact à ouvrir, cesse d'être saturée et pendant lequel le cou- rant à couper se trouve en valeur absolue à une valeur

inférieure à une valeur critique pour laquelle la forma- tion des étincelles est virtuellement supprimée.

La présente invention va être décrite en dé- tail ci-après à ltaide des figs. 37 à 45, Comme on se rend compte le plus facilement des phénomènes qui se pro- duisent lors de la transmission du courant quand le dis- positif fonctionne en redresseur, c'est ce cas de fonc- tionnement qui sera pris comme exemple. La fig. 37 re- présente le schéma d'un dispositif redresseur triphasé.

521, 522 et 523 désignent les trois enroulements de phase secondaires du transformateur triphasé d'alimentation.

Par la fermeture et l'ouverture périodiques des-contacts 527, 528'et 529, le courant alternatif triphasé fourni par le transformateur est transformé en courant continu et dirigé par l'intermédiaire d'une inductance 530 sup- primant les ondulations vers l'appareil 531 consommant le courant. En série avec chacun- des contacts 527, 528 et 529 est montée une self de commande 524,525 et 526.

La transmission du courant d'un contact, par exemple de 527, au contact suivant, par exemple 528, est amorcée par le fait que ce contact 528 se ferme. Les deux con- tacts 528 et 529 restent alors fermés simultanément pendant quelque temps, jusqu'à ce que finalement le con- tact 527 qutil faut détacher s'ouvre. Sur la fig. 37, les contacts 527 et 528 sont représentés par exemple à l'état fermé. On voit que pendant que les deux contacts sont fermés simultanément, il subsiste un circuit court- circuité dans lequel la tension motrice qui s'exerce est constituée par la différence entre les tensions des phases 521 et 522.

Sur la fig. 38 est représentée par une courbe la variation dans le temps des tensions de phase el et e2 existant dans les enroulements 521 et 522. Pour simplifier, on supposera que la fermeture du contact sui- vant s'effectue exactement à l'instant où e1 est égal

à e2. La tension qui s'exerce dans le court-circuit est alors égale à chaque instant à la différence entre e2 et e1. Le courant de court-circuit ik provoqué par cette tension résultante est déterminé, dans sa variation dans le temps par la valeur des inductances du court-circuit, donc par les inductances de fuite des enroulements du trans- formateur et par les inductances des selfs montées en série avec les contacts.

Comme la différence entre e2 et e1 varie sinusoidalement, il faut que le courant de court- circuit varie également suivant une sinusoïde si on admet que les inductances sont constantes. Le courant de court- circuit qui s'établit devient alors d'autant plus intense que l'inductance totale du circuit est plus faible.

Dans la partie inférieure de la fig. 38 est représentée la variation dans le temps, du courant de court-circuit pour trois valeurs constantes différentes de l'inductance to- tale. ikl sera par exemple le courant de court-circuit quand les deux selfs 524 et 525 qui sont montées dans le circuit sont saturées, de sorte que l'inductance totale du circuit se compose des inductances de fuite des enroule- ments du transformateur et par les inductances dans l'air des deux selfs, ik2 est le courant de court-circuit qui stétablit, par hypothèse, lorsque l'une des deux selfs n'est pas saturée, et ik3 celui qui sétablit lorsque les deux selfs ne sont pas saturées.

La façon dont les selfs se comportent au point de vue magnétique sera supposée telle qu'en dessous d'une valeur déterminée de l'intensité il n'y ait pratiquement pas saturation, mais que, lors du dépassement de cette in- tensîté, la saturation augmente brusquement jusqu'à sa valeur maximum, Au-dessus de l'intensité de saturation., seule l'inductance dans l'air de la self exerce encore son effet.

La caractéristique simplifiée de magnétisation d'u- ne telle self est représentée sur la fige 39. Jusqu'à la va- leur de saturation is l'induction magnétique B augmente

très rapidement avec le courant de magnétisation i, pour continuer de monter, après dépassement de la limite i suivant la caractéristique de magnétisation dans l'air.

Si on désigne par lc rapport entre la perméabilité, supposée constante, du noyau de la self pour les courants de magnétisation d'une intensité inférieure à i , et la s perméabilité de l'air, le coefficient de self-incuction de la solf dans la région comprise entre - iset + is est à peu près égal à celui qui se produit en dehors de cotte zone, multiplié par Lorsqu'on dépasse is, l'inductance de la self augmente par conséquent dans la proportion égale à peu près à .

Les figures suivantes vont servir à exposer la nature de la variation du courant qui se produit sur les deux contacts qui se détachent ou se relayent, quand la charge du convertisseur est variable, donc dans le cas présent quand l'intensité du courant continu de consomma- tion est variable. On supposera que le courant de satura- tion des selfs iest égal, grâce à un calcul approprié des dimensions, au courantcritique ikr qui'peut encore être coupé par les contacts sans qu'il se produire un arc nuisible. On supposera d'autre part que la fermeture du contact suivant s'effectue toujours à l'instant de l'éga- lité des tensions et que le courant redressé est absolu- ment dépourvu d'ondulations.

Cette dernière hypothèse a pour conséquence qu'à chaque instant il faut que dans les deux contacts fermés simultanément la somme des courants soit toujours égale au courant continu consommé. Par con- séquent, il faut à chaque instant que il + i2 soit égal à Jg. Sur les figs. 40 à 45, on a porté on ordonnes les g intensités il et i2 des deux contacts 527 et 528 qui se détachent ou sc relayent, et en abscisse le temps t ou l'induction magnétique B dans les selfs. Pour sim- plifier les éléments des courbes d'intensité nc sont pas tracés sinusoï dalement sur les figs. 40 à 45, les

doivent l'Être théoriquement, mais la variation des inten- sités est représentée par des éléments de droite juxtapo- sés.

La fig.. 40 représente tout d'abord les condi- tions pour un courant de charge Jg relativement intense.

Avant l'instant to, donc avant le commencement de la com- mutation, le contact 527 conduit seul le courant con- tinu total J . Donc il est égal, pendant ce temps à J . Comme J est sensiblement supérieur à l'intensité g g de saturation is qui résulte de la caractéristique de magnétisation des selfs tracée en pointillé sur la fig.

40, la self en série avec le contact 527 est saturée, elle n'a donc qu'une faible inductance. Aussitôt qu'à l'instant to le contact 528 est également fermé, il s'établit un court-circuit dans lequel se produit un cou- rant de court-circuit de sens contraire au courant il dans le contact 527. Le contact 528 conduit unique- . mont ce courant de court-circuit. L'intensité il dans le contact 527 diminue dans la mesure môme dans laquelle le courant do court-circuit augmente dans le contact 528.

Comme le courant de court-circuit ne prend naissance qu'à partir de zéro, la self en série avec le contact 528 n'est pas saturée tout d'abord. Par conséquent, dans le circuit en court-circuit, il y a une self saturée et une self non saturée montées en série. L'augmentation de l'in- tensité s'effectuerait.donc suivant la courbe moyenne ik2 de la fig. 38. A l'instant t1, l'intensive i2 dépasse la valeur de saturation et la self en série avec le con- tact 528 diminue brusquement son inductance, de sorte que désormais les deux selfs sont saturées et que la varia- tion d'intensité s'effectue suivant la courbe la plus rai- de de la fig. 38. L'intensité i augmente donc rapi- dament.

Mais l'intensité il diminue en conséquence à la même vitesse et atteint à l'instant t2 à son tour la valeur de maturation. La self en série avec le contact

527 n'est alors plus saturée, de sorte qu'une self non saturée et une self saturée sont do nouveau en série.

*L'augmentation du courant est donc de nouveau peu accen- tuée et ceci jusqu'à ce que le courant .il dépasse la va- leur négative du courant de saturation. A partir de cet instant, le courant varie de nouveau suivant la courbe la plus raide, comme l'indiquent les lignes en pointillé.

Si on suppose que le courant de saturation est égal à l'intensité critique, t3 est donc le dernier ins- tant où il est encore possible dtouvrir le contact 527 sans étincelles. L'ouverture du contact 527 doit donc s'effectuer dans l'intervalle de temps compris entre t2 et t3.

La fig. 41 représente le phénomène de commuta- tion dans le cas d'un courant de charge jg légèrement inférieur, mais encore supérieur à l'intensité de satura- tion i . On voit que l'intervalle de temps compris entre t1 et t2, durant lequel la commutation s'effectue suivant la courbe la plus raide s'est sensiblement contracté. De même, l'instant t3 auquel la séparation des contacts doit s'effectuer au plus tard, s'est rapproché de to. La fig.

42 représente enfin le cas où Jg est égal au double de l'intensité de saturation is. La variation raide ou ra- pide des courants qui se produisait dans les exemples pré- cités au milieu du phénomène de commutation a complètement disparu cette fois, parce que, à l'instant où i2 dépasse la valeur de saturation, i devient inférieur à cette va-
1 leur, de sorte que dans l'intervalle to t3 l'une des deux selfs est toujours non saturée. La variation de ltin- tensité s'effectue donc toujours suivant la raideur moyenne.

Dans la fig. 43, Jg est égal à is. Immédiatement au commencement de la commutation à l'instant to, il devient inférieur à l'intensité de saturation, tandis que i2 se trouve également à une valeur inférieure à cette intensité de saturation. Donc, à cet instant, les deux selfs sont

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non saturées simultanément, et la variàbl892Ééintensi- té s'effectue suivant la courbe la plus plate possible, jusqu'à ce qutà l'instant t2 i2 dépasse la valeur de saturation. Cette période est suivie d'un élément à va- riation de rajdeur moyenne jusqu'à ce que finalement il dépasse également, dans le sens négatif, la valeur de sa- turation, et que la variation du courant s'effectue donc avec la raideur maximum.

La fig. 44 représente enfin le phénomène à vide, donc pour Jg nul. Dans les deux contacts, il no passe donc simultanément que le courant de court-circuit, et dans l'un des contacts il passe dans le sens positif, et dans l'autre dans le sens négatif. A l'instant t1 les deux intensités dépassent simultanément la valeur de saturation, de sorte que la raideur de la variation de l'intensité passe à cet instant de la valeur la plus faible à la valeur la plus grande. Il faut donc, à vide, que la séparation des contacts se produise dans l'intervalle compris entre t et t1. Lorsque la valeur critique de o l'intensité n'est pas égale à l'intensité de saturation, cela modifie également la position et l'étendue de l'in- tervalle pendant lequel la séparation des contacts est possible.

Si l'intensité critique est par exemple infé- rieure à l'intensité de saturation, les limites de temps entre lesquelles il faut que les contacts se séparent, sont très considérablement restreintes.

Il résulte de ce qui précède que par suite du déplacement de la variation du courant pendant la période de commutation lorsque la charge varie, il se produit des difficultés en ce qui concerne la transmission du courant sans étincelles, quand on travaille avec des instants de commande réglés fixes par rapport à la courbe do la tension alternative.

Mais si, d'après la présenta invention, on influence la position réciproque des instants de commande et de l'intervalle de faible intensité, et si on choisit

cette influence en particulier de façon que la sépara- tion des contacts tombe toujours dans un intervalle de temps pendant lequel l'une au moins des selfs n'est pas saturée et où l'intensité dans le contact à ouvrir est inférieure à l'intensité critique, on a ainsi l'assurance dfune commutation toujours parfaite à toutes les charges.

Pour la mise en oeuvre de cette solution, il existe toute une'série de réalisation possibles. C'est ainsi qu'on peut, par exemple, déplacer, lorsque la char- ge varie, la position synchrone de l'instant de l'ouver- ture du contact par rapport à la période de la transmis- sion du courant. Dans certains cas il peut être avan- tageux de déplacer en même temps que l'instant de la sé- paration des contacts, l'instant de leur fermeture. Sui- vant la différence des deux tensions de phase à ?-tins- tant où se produit la fermeture des contacts, on obtient un accroissement plus ou moins raide de la courbe de la tension qui s'exerce dans le circuit en court-circuit.

Les conditions les plus simples s'obtiennent, en même temps que l'on déplace l'instant de l'enclenchement et l'instant du déclenchement, lorsque la durée de recouvre:- ment est maintenue constante, c'est-à-dire lorsque les deux instants se déplacent dans le même sens et de la mê- me quantité. Pour modifier la position synchrone des instants de commande, on a déjà proposé diverses solu- tions pour pouvoir effectuer la variation de la position synchrone des instants de commande. On nc citera ici, à titre d'exemple, que le déplacement des contacts fixes et l'utilisation d'un moteur de commande synchrone compor- tant plusieurs enroulements d'excitation disposés suivant des axes différents.

Tous ces déplacements des instants de commande fonctionnent avec une certaine lenteur, ils ne peuvent donc 8tre utilisés avec avantage, en général, que lorsque les variations de la charge sont relativement lentes. Si on calcule la self de façon que l'intervalle

de temps pendant lequel le courant à couper varie faible- ment, donc par exemple l'intervalle compris entre t2 et t3 sur les figs. 40 et 41 soit relativement grand, il est possible d'obtenir, entre certaines limites de charge, une commutation parfaite sans effectuer aucune influence quelconque dépendant de la charge sur le phénomène de oom- mutation.

Ces limites de charge résultent de la condition selon laquelle l'instant, fixé une fois pour toutes, do la ,séparation dos contacts doit être compris dans.l'intervalle entre t2 et t3, à -la condition que l'intensité critique ne soit pas inférieure à l'intensité de saturation.

Si on pose le problème qui consiste à séparer les contacts, depuis la marche à vide jusqu'à une valeur déterminée de la charge, sans influencer spécialement la commutation et sous une intensité toujours inférieure à la valeur critique, on obtient la charge maximum possible d'après la condition selon laquelle il faut que le cou- rant à couper sous charge ait diminué au moins jusqu'à la valeur critique au point d'ouverture et qu'à vide la sé- paration des contacts ne doit s'effectuer au plus tard qu'à l'instant où le courant à couper atteint la valeur critique. Si on considère ces conditions par exemple à l'aide de la fige 40 pour la charge et à l'aide de la fig. 44 pour le fonctionnement à vide, on voit qu'il faut que lc point A de la fig. 40 soit placée dans le temps, avant l'instant t1 dans la fig. 44.

Souvent, il ne sera pas possible d'atteindre ou d'obtenir cos conditions favorables, ou, pour d'autres raisons, il nc sera pas possible de les appliquer. Donc, le point A sera souvent placé après l'instant t1 dans le fonctionnement à vide. Mais on peut obtenir artifi- ciellement un recouvrement des parties peu incurvées de la courbe de l'intensité à vide et en charge en communi- quant à vide au dispositif convertisseur une charge pré- alablo.. donc par exemple dans le cas d'un redresseur: on

branchant dans le cas d'une baisse de la charge en des- sous d'une valeur déterminée, un circuit de charge au- xiliaire sur les bornes du courant continu.

Dans le cas des charges où un retardement de l'élément peu incurvé de la courbe n'est plus nécessaire, on coupe de préférence la charge auxiliaire, pour ne pas altérer inutilement le rendement de l'appareil. Une comparaison des figs. 43 et 44 montre quton peut obtenir avec une charge préalable relativement faible (dans la fig. 43 le courant de charge préalable est égal à l'intensité de saturation) un pro- longement quelquefois important de la période de faible intensité.

Si on ne peut obtenir dans tous les cas avec un seul échelon de la charge préalable que l'instant au- quel l'ouverture des contacts doit s'effectuer au plus tard à vide se trouve placé après l'instant ou à pleine charge la séparation des contacts peut s'effectuer au plus tôt,on peut pourtant simplifier considérablement, par l'application d'une charge préalable les moyens supplé- mentaires pour influencer la commutation en fonction de - la charge.

Il est avantageux de prévoir dans le circuit de charge préalable des dispositifs supprimant les ondula- tions, parce que les conditions ci-dessus exposées sont quelquefois altérées par un courant de oharge préalable ondulé. Pour que le courant de charge préalable-, qui est d'ailleurs fixé en général uniquement par rapport à la valeur du courant de saturation ou de l'intensité critique, ne soit pas modifié par les oscillations de la tension fournie par le convertisseur, il est avantageux d'utiliser comme appareil auxiliaire de charge une résistance à cou- rant constant.

On peut utiliser par exemple, comme ré- sistance à courant constant, une résistance fer-hydrogène, ou bien on peut prévoir à cet effet un moteur à courant continu chargé par un couple constant, par exemple par- son propre couple de frottement.

Une autre solution possible pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention consiste à munir les selfs en série avec les contacts d'enroulements de magné- tisation préalable qu'on alimente par un courant de ma- gnétisation variable en fonction de la charge du conver- tisseur. Ci-après va être exposée à l'aide des figs. 40 et 45, la façon dont la transmission du courant sous une charge déterminée varie par la magnétisation préalable des selfs. Sur la fige 40, qui a été déjà décrite en grande partie ci-dessus, la caractéristique simplifiée de magnétisation de la self est représentée par un trait mixte. On a choisi comme ordonnée, en concordance avec les autres courbes, l'intensité, et comme abscisse l'in- ductioh magnétique B.

La fig. 40 représente les phéno- mènes lorsque la self de commande n'est pas magnétisée au préalable, donc lorsque la valeur nulle de l'induction magnétique coïncide avec la valeur nulle de l'intensité qui passe par la self et le contact correspondant. Sur la fig. 45, on a supposé au contraire que les selfs sont magnétisées au préalable de telle sorte qu'il faut d'a- bord qu'un courant négatif de la valeur du courant de saturation passe par la self pour réduire à zéro l'in- duction magnétique dans son noyau. A l'instant où dans le cas d'une telle magnétisation préalable l'intensité i2 dans le contact suivant prend une valeur positive même minime, la self est déjà entièrement saturée et son in- ductance réduite en conséquence.

Immédiatement après l'instant de l'enclenchement vient donc un intervalle to- t1 pendant lequel les deux selfs du court-circuit sont saturées, de sorte que la transmission du courant s'effec- tue avec la raideur maximum, jusqu'à ce que finalement l'intensité se soit annulée dans le contact à ouvrir. Dans la suite, l'intensité dans le contact à ouvrir, devient inférieure à zéro, donc négative, par conséquent la self en série avec ce contact cesse d'être saturée. L'in- tensité il varie alors suivant la perte qui correspond

à la présence dtune self saturée et d'une self non satu- rée, jusqu'à ce qu'elle ait atteint le double de l'inten- sité négative de saturation.

Mais comme dans le présent exemple on a fait l'hypothèse que l'intensité critique est égale à l'intensité de saturation, il faut effectuer la séparation des contacts au plus tard à l'instant t2.

Une comparaison des figs. 40 et 45 montre un déplacement sensible de la zone proprement dite de transmission du courant et de l'intervalle de faible intensité qui y fait suite. Par une magnétisation préalable positive par exem- ple, on peut rapprocher le point final A de l'inter- valle principal de transmission t1- t2 davantage de l'instant to de l'égalité destensions de phase. Par ce moyen, on obtient d'une part qu'on peut commuter une intensité plus grande pour un instant d'ouverture fixe et donné, et d'autre part, on peut, pour une intensité donnée, faire avancer l'instant de la séparation des con- tacts et par conséquent réduire la valeur de la tension de retour, ce qui est en faveur de la sécurité contre les retours d'allumage. Plus la tension de retour est faible, plus on peut admettre une intensité critique élevée.

On peut donç, à ce point de vue, effectuer en fonction de la magnétisation un autre déplacement de l'instant de la séparation des contacts.

Dans les cas où il ne se produit que de faibles variations de la charge, il peut être suffisant de laisser une magnétisation préalable déterminée réglée de façon fixe. Du moins, souvent il n'est pas nécessaire de faire varier le courant de magnétisation préalable d'une maniè- re continue avec la charge, et on peut au contraire com- mander, avec une intensité de magnétisation déterminée, une amplitude de charge plus grande.

Il sera souvent avantageux de ne pas laisser le courant de magnétisation préalable de la self à une va- leur constante dans toute la période de transmission du

courant, et de magnétiser au préalable la self par exem- ple seulement pendant des fractions déterminées de la pé- riode. On peut obtenir ce résultat le cas échéant en pro- voquant la magnétisation préalable au moyen d'un courant alternatif. En général, il faudra que ce courant alter- natif soit de phase différente dans les selfs appartenant aux différentes branches.

Il est possible de perfectionner davantage la commutation en constituant la courbe de la tension alter- native de façon que sa forme soit différente d'une sinu- solde de telle sorte que la tension de retour augmente plus lentement sur le contact ouvert. Il faut à cet effet que la courbe de la tension soit moins inclinée au voi- sinage de l'instant de l'ouverture des contacts. Prati- quement, on peut réaliser cette disposition en superpo- sant d'une façon connue quelconque à la tension alternati- ve des harmoniques supérieurs, en particulier des harmo- niques d'une fréquence triple.

Il a été déjà dit que le moteur synchrone à l'ai- de duquel on imprime aux contacts du dispositif de com- mutation un mouvement périodique en vue de l'utilisation comme convertisseur, peut comporter plusieurs enroulements d'excitation suivant des axes différents. Par ce moyen, on évite d'une façon simple que la self devienne exagéré- ment grande et coûteuse pour une amplitude donnée de la zone de fonctionnement ou de réglage, parce qu'une partie en effet de cette zone de réglage est atteinte par le ré- glage de la phase de l'axe résultant de l'enroulement d'excitation.

On obtient une disposition avantageuse en munis- sant selon une autre caractéristique de ltînvention, le moteur synchrone de deux enroulements d'excitation décalés dans l'espace l'un par rapport à l'autre en particulier d'un angle correspondant à 90 degrés électriques, l'un de ces enroulements étant parcouru par un courant cons

tant réglable à volonté, tandis que l'autre est alimenté en fonction de la charge.

Le dispositif devient particulièrement simple, selon la présente invention, lorsqu'on fait passer par l'enroulement d'excitation alimenté en fonction de la char- ge le courant continu de charge même, ou une partie de ce courant séparée par un shunt, dont l'impédance est réglée spécialement par rapport à celle de l'enroulement d'exci- tation.

Par la variation de l'intensité de l'un des en- roulements d'excitation, on décale l'axe électrique de la roue polaire et par ce moyen la phase de liarbre de comman- de du mouvement des contacts du convertisseur , relié mé- caniquement à cette roue. Pour obtenir que les phénomènes de réglage suivent aussi rapidement que possible la varià- tion de la charge, le rapport entre le temps de réglage des pièces mobiles du moteur d'entraînement et des pièces du convertisseur couplées avec ce moteur, et les constan- tes de temps du circuit de charge est faible selon la pré- sente invention. On peut,par exemple, augmenter la cons- tante de temps du circuit de charge par l'insertion de selfs qui contribuent en même temps à supprimer les ondu- lations du courant continu.

Au lieu d'améliorer la commutation d'un disposi- tif de commutation à contacts à mouvement périodique au moyen de selfs ou en combinaison avec des selfs, on peut également l'améliorer en montant en série avec les con- tacts de commande l'enroulement primaire d'un transforma- teur dont on commande 11 inductance par variation de la résistance du circuit secondaire, en particulier par le court-circuitage et l'ouverture alternés du secondaire en mesure avec le mouvement des contacts de commande, de pré- férence de telle sorte que cette inductance augmente peu avant la coupure du courant.

On peut obtenir par ce moyen qu'à 1instant de l'ouverture d'un contact, la presque

totalité de la tension soit prise en charge par l'induc- tance en série avec les contacts et augmentant brusque- ment et rapidement., de telle sorte que pendant la commuta- tion une très faible tension se trouve appliquée sur les contacts de commande, ou que l'intensité est très faible à l'instant de la coupure, de telle sorte qu'on peut évi- ter avec certitude la formation d'un arc.

Un grand avan- tage de la présente invention, qui se constate en particu- lier dans l'adaptation de la commutation à des variations de la charge ou du sens de l'énergie, consiste dans le fait que l'intervalle de temps pendant lequel la tension est réduite sur les contacts peut être modifié dans des li- mîtes quelconques tant dans son étendue qu'en ce qui con- cerne sa position dans la période du mouvement de commande.

Dans les montages polyphasés, on peut utiliser soit un trans' formateur polyphasé, soit plusieurs transformateurs mono- phasés comportant des circuits magnétiques séparés. Cette dernière solution sera souvent avantageuse pour empêcher une influence réciproque entre les différentes phases.

Selon ce qui a déjà été dit ci-dessus, il faut dans certains cas modifier pendant le fonctionnement de dispositifs de commutation comportant des contacts animés d'un mouvement périodique, lorsque la charge ou le sens de l'énergie varie, la phase de l'ouverture et de la fermeture des contacts par rapport à la variation de la tension du réseau alternatif d'alimentation ou alimenté.

Pour que le dispositif fonctionne toujours dans les conditions de com- mutation les plus favorables lorsqu'il se produit de telles modifications du mouvement des contacts, il est avantageux de faire dépendre le dispositif commandant périodiquement la résistance du secondaire du transformateur de la phase du mouvement des contacts de telle sorte que la phase des modifications périodiques de la résistance soit également modifiée en conséquence. Marne lorsque la phase du mouve- ment des contacts ne change pas; des variations de la charge

ou d'autres variations de caractéristiques de fonctionne- i.ient du convertisseur peuvent nécessiter une modification de la phase des -variations périodiques de l'inductance en série avec les contacts.

Dans ces cas, il est avantageux de régler automatiquement le dispositif déterminant la phase des variations d'inductance également en. fonction de ces caractéristiques de fonctionnement.

Il est avantageux d'utiliser comme organes de commande pour la variation de la résistance du secondaire du transformateur des trajets de décharge, en particulier des trajets comportant une décharge sous la forme d'un arc. On peut utiliser à cet effet aussi bien des trajets de décharge commandés que des trajets de décharge non commandés. Souvent il est possible dans ce cas d'utiliser la tension même induite dans le secondaire du transforma- teur comme tension d'anode pour les trajets de décharge.

Mais pour la fourniture de la tension d'anode, on peut aussi prévoir des sources spéciales de courant alterna- tif. Dans ce cas, la décharge des trajets de décharge est entièrement indépendante de la valeur et de la phase des tensions induites dans le secondaire du transforma- t eur.

Les montages qui sont nécessaires pour faire varier la résistance secondaire du transformateur en série peuvent toutefois être effectués également au moyen de contacts auxiliaire mus mécaniquement. Ces contacts au- xiliaires peuvent être actionnés par un moteur d'entraî- nement, ou bier on utilise pour leur entraînement le même moteur qui actionne déjà les contacts principaux.

Dans le premier cas, on peut modifier la phase du fonctionne- ment périodique dos contacts auxiliaires par rapport à la commande des contacts principaux par exemple en 'utilisant pour la commande des moteurs synchrones qui comportent plusieurs enroulements d'excitation disposés. suivant des axes différents, de telle sorte qu'on peut

déplacer à volonté l'axe de l'excitation résultante en alimentant par des courants différents les différents en- roulements d'excitation. S'il n'a été prévu qu'un seul moteur pour la commande à la fois des contacts principaux et des contacts auxiliaires, il faut effectuer un décala- ge mécanique ou une rotation mécanique réciproque des or- ganes correspondants de commande des contacts.

Sur les figs. 46 à 48 sont représentés plu- sieurs exemples d'exécution de la présente invention. Sur la fig. 46, 241 désigne l'appareil à contact qui permet l'échange d'énergie entre le réseau triphasé 242 et le réseau à courant continu 245, ou inversement. On a sup- posé dans ce cas que le dispositif à contact 241 est com- posé de trois contacts fixes 244. disposés sur un cercle, et d'un contact tournant 245 qui relie chaque fois l'un-' des pôles de la ligne à courant continu à l'un des con- tacts fixes 244, ou bien, pendant la commutation, à deux de ces contacts. Il est évident que la présente invention est applicable également, convenablement adaptera des appareils de commande d'un autre titre.

Entre le trans- formateur principal 246 et les contacts fixes 244, sont montés les enroulements primaires du transformateur 247 dont le secondaire doit être modifié de la manière ci- dessus décrite, en ce qui concerne la valeur de sa résis- tance, d'une façon périodique et dans le rythme du mouve- ment du contact 245. A cet effet, on a prévu un appareil de décharge 248 à trois anodes et non commandé, dont les tensions d'anode sont fournies à partir du réseau triphasé 242 par le transformateur 249 et par l'intermédiaire du transformateur tournant 250. On peut régler à volonté, à l'aide du transformateur tournant 250, la phase des tensions d'anode dirigées sur l'appareil 248 et par con- séquent la phase de l'allumage et de l'extinction de la décharge par rapport aux tensions du réseau alternatif 242.

Tant que chacun des trois trajets de décharge est

en fonctionnement, il forme pour l'enroulement du trans- formateur 251 avec lequel il est en série un circuit fermé par le transformateur 249 et la résistance 252.

L'effet est pratiquement le même que si on montait une résistance dont la valeur serait calculée d'après celle de la résistance 252 et celle du rapport de transforma- tion du transformateur 251, directement en parallèle avec l'enroulement secondaire correspondant du transformateur 247. Par l'allumage et l'extinction cyclique des différents trajets de décharge de l'appareil 248, les inductances des enroulements primaires du transformateur 247 sont augmer- tées et diminuées périodiquement dans un ordre cyclique.

L'efficacité du transformateur en série 247 est parti- culièrement grande quand on exécute son noyau en une matiè- re magnétique d'une perméabilité initiale élevée et d'une faible force coercitive, par exemple en permalloy.

Dans l'exemple d'exécution représenté, on a sup- posé qu'on peut faire tourner les contacts fixes 244 pour modifier la phase de l'ouverture et de la fermeture des contacts. Comme selon ce qui a déjà été dit ci-dessus, il faut effectuer simultanément cette variation de la phase et celle de la phase de l'inductance de l'enroulement pri- maire du transformateur 247, il faut que le régulateur tournant 250 soit accouplé avec les contacts fixes 244 de façon à pouvoir être déplacé en même temps que ces der- niers. En utilisant des engrenages appropriés, on peut maintenir une loi déterminée dans la dépendance récipro- que des positions des deux organes de réglage.

La fig. 47 représente un convertisseur analogue dans lequel on utilise toutefois un dispositif 253 com- portant des trajets de décharge commandés. Il n'est pas nécessaire dans ce cas que la phase des tensions d'anode de ce dispositif soit variable, mais on peut, le cas éché- ant, faire usage également de cette faculté supplémentaire de réglage. Dans l'exemple représenté. la commande de la

phase des variations périodiques de l'inductance du pri- maire du transformateur 247 s'effectue uniquement par déplacement des impulsions d'allumage dirigées sur les élec- trodes de commande du dispositif 253. La source 254 qui fournit ces tensions dtallumage peut être constituée d'une façon quelconque et n'a pas été représentée plus en détail sur le dessin pour cette raison.

Les contacts fixes 244 de l'appareil à contacts ntont pas été disposés dans ce cas de façon à pouvoir tourner. Pour pouvoir faire tourner la phase du mouvement des contacts, le moteur synchrone 255 servant à la commande du contact mobile 245 est au con- traire muni de deux enroulements d'excitation 256 et 257 décalés réciproquement de 90 degrés électriques. Si on modifie la position .synchrone du rotor du moteur synchrone 255 par variation de la résistance de réglage 258 une telle manoeuvre de réglage réagit également sur la phase des tensions d'allumage de l'appareil 253.

Pour que la phase des tensions de commande de l'appareil de décharge soit également influencée par la charge du convertisseur, il a été inséré dans la ligne à courant continu une résis- tance de mesure 259 dont on dirige la tension sur ltappa- reillage de commande 254.

Dans le circuit continu du dispositif de décharge se trouve également, comme dans l'exemple d'exécution ci- dessus décrit , une résistance 260. Mais cette résistance est de préférence réglable, et de telle sorte que le cou- rant qui la traverse soit fonction du degré de réglage du convertisseur, sinon une variation de la phase des varia- tions d'inductance dans le transformateur 257 serait ac- compagnée d'une variation de la valeur de l'inductance mi- nimum. La résistance 260 peut être constituée par exem- ple par une machine à courant continu shunt chargée d'un couple constant. Dans certains cas, le couple de frotte- ment propre de la machine suffit pour obtenir un courant / suffisamment constant.

La fig. 48 représente un montage sensiblement plus simple. Dans cet exemple, on ne recueille pas les tensions d'anode pour le convertisseur commandé aux bor- nes d'une source spéciale fournissant une tension alter- native, les circuits d'anode sont au contraire branchés directement sur les enroulements secondaires du trans- formateur 247. Les différents enroulements secondaires
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sont donc court-circuitésdireotement par l'intermédiaire des trajets de décharge correspondants lors de leur allu- mage. Pour le réglage et la variation des instants de l'allumage des trajets de décharge, on utilise un appa- reillage de commande 262 d'un type quelconque. Cet ap- pareillage peut être commandé arbitrairement ou automati- quement en fonction de caractéristiques ou de grandeur de fonctionnement quelconques du convertisseur.

Dans l'exem- ple représenté, leur réglage dépend de la position syn- chrone momentanée du contact mobile du dispositif 241.

Dans certains cas, les mesures décrites à l'aide desquelles les étincelles doivent être supprimées dans la commande périodique, ne satisfont pas encore aux condi- tions posées, par exemple lorsque l'instant de l'enclen- chement doit se placer à peu près un sixième de période après le passage de la tension par zéro. Ceci se produit par exemple lorsqu'il faut une amplitude de réglage éten- due et lorsque, à cet effet, on fait varier l'instant de l'enclenchement entre de larges limites à l'intérieur d'une période de transmission du courant. Dans ce cas, il n'y aurait donc pas lors de la fermeture préalable d'un cir- cuit dérivé une tension suffisamment élevée pour provoquer dans la self de commande la variation de champ nécessaire à l'enclenchement sans tension.

Pour satisfaire alors à toutes les conditions, on provoque d'après la présente invention, dans un enroule- ment monté dans un même circuit que la self de commande, une tension alternative auxiliaire, complémentaire,

synchrone et réglable en grandeur et en phase, à l'aide de laquelle on envoie par la self de commande avant cha- que enclenchement des contacts principaux une impulsion de courant qui l'incite, par une variation du champ, à prendre en charge à l'instant de l'enclenchement des con- tacts principaux la totalité de la tension de service du réseau alternatif, en l'enlevant du trajet de coupure.

A cet effet, on peut utiliser selon la, présente invention une génératrice auxiliaire tournant en synchro- nisme avec la tension alternative et accouplée, le cas échéant, avec l'arbre de commande du convertisseur. Il est avantageux de construire la génératrice auxiliaire directement de façon que la courbe de sa tension comporte les harmoniques supérieurs qui sont nécessaires pour ma- gnétiser au préalable d'une façon appropriée la self de commande. Selon une autre caractéristique de la présente invention, on peut faire varier la forme, la phase et l'amplitude de la courbe de tension de la génératrice au- xiliaire.

On obtient ce résultat par exemple à l'aide d'enroulements auxiliaires d'excitation spéciaux., pouvant être déclanchés ou réglés, dont quelques-uns sont reliés avec une partie seulement de l'ensemble du circuit de ma- gnétisation, ou encore en calculant les sections du fer et en choisissant les qualités de fer de façon à atteindre et à dépasser le point de saturation, ainsi qu'en dîspo- sant le stator de façon qu'il puisse tourner.

L'utilisa- tion d'une génératrice auxiliaire qui n'est calculée que pour une très faible puissance, en raison du faible cou- rant de magnétisation qui est nécessaire ou jusqu'à la saturation de la self, doit être envisagée en premier lieu pour les redresseurs de grande puissance et d'autres gran- des unités de convertisseurs,
Une autre solution possible pour obtenir la ten- sion nécessaire à la magnétisation préalable de la self consiste, selon une autre caractéristique de la présente

invention, dans l'utilisation d'une seconde self compor- tant deux enroulements, dont l'un est en série, en tant qu'enroulement secondaire, avec la self principale, tandis que l'autre est excité, en tant qu'enroulement primaire, par le réseau alternatif, et en particulier,

en vue du réglage, par l'intermédiaire d'un régulateur de phase compor- tant des enroulements pouvant tourner les uns par rapport aux autres. La seconde self est beaucoup plus petite que la self principale, parce qu'il ne faut y faire passer que le courant de magnétisation réduit pour elle-même. Du fait de la propriété de la self de se saturer brusquement lors- qu'on dépasse une valeur très faible de l'intensité, la tension engendrée dans l'enroulement secondaire présente .la forme désirée d'une impulsion de tension de courte du- rée, Il y correspond toujours une impulsion de tension de sens contraire qui se produit toujours 180 degrés élec- triques plus tard. Cette dernière impulsion pourrait dans certains cas gêner l'opération de déclenchement.

On évite cet inconvénient d'après la présente invention en magnéti- sant au préalable et spécialement la self auxiliaire. Dans ce cas, le décalage réciproque des impulsions de tension n'est plus de 180 , mais plus grande ou plus petite. Si on choisit le sens de la magnétisation préalable de façon que la distance entre l'impulsion non utilisée et ltimpul- sion précédente, utilisée pour l'enclenchement, soit supé- rieure à 180 degrés électriques, la seconde impulsion tom- be par exemple dans la période pendant laquelle les con- tacts sont ouverts , elle ne gêne donc plus. La magnéti- sation préalable de la seconde self peut s'effectuer par utilisation d'un noyau magnétique permanent, ou mieux par un enroulement d'excitation à courant continu.

Ce dernier permet un réglage qui est particulièrement recherché lors- que, pour le réglage de la charge du convertisseur, on fait varier la durée d'enclenchement des contacts principaux.

Si on disposait dans le circuit principal l'en-

roulement servant à la production de la tension complé- mentaîre, il faudrait que cet enroulement soit calculé pour le passage du courant total. Si on le branchait directement des deux côtés sur la self principale, de telle sorte qu'elle se trouve, vue à partir du circuit principal, en parallèle avec la self de commande., il fau- drait que le courant envoyé par cette branche en parallèle par la tension de service du réseau alternatif soit coupé en même temps par les contacts de coupure, ou qu'à l'ins- tant de la coupure on compense exactement la tension de service et la tension complémentaire. Dans les deux cas, il en résulte une difficulté de fonctionnement accrue.

On évite cet inconvénient en montant l'enroulement sup- plémentaire dans un circuit en parallèle avec le trajet de coupure, conformément à une autre caractéristique de la présente invention. D'après cette invention, le cir- cuit en parallèle contient en plus de la self auxiliaire une résistance. Un condensateur convient en particulier à cet effet. Il est avantageux de monter en série avec le condensateur une résistance d'amortissement qui amor- tit l'amplitude des oscillations dans le circuit oscillant ' formé par les selfs et le condensateur.

Sî on rend cette résistance d'amortissement réglable selon une autre ca- ractéristique de la présente invention, on dispose dtune autre faculté de réglage commode, On dispose avec la variation de la phase de la tension primaire de la self complémentaire, et avec la variation de sa magnétisation préalable de trois facultés de réglage permettant de ré- gler tous les cas de charge. Chacun de ces trois modes de réglage Dermet en outre de régler ltintensité et la tension du convertisseur dans une mesure limitée.

Sur le dessin joint est représenté sur la fig.

49 à titre d'exemple d'exécution de la présente invention, un convertisseur utilisé comme redresseur, la figure étant un schéma du redresseur dans lequel on a représenté

du convertisseur et des dispositifs auxiliaires corres- pondants un seul pôle, pour rendre le dessin plus clair.

Sur la fig. 49, le transformateur principal 162 est branché au réseau 161. Ce transformateur alimente les circuits principaux dans lesquels se trouvent les selfs de commande 163, les contacts de coupure 164 et la char- ge 165 à courant continu. Comme dans les convertisseurs multipolaires, il y a toujours un second pôle qui est fer- mé aux instants de l'enclenchement et du déclenchement, de sorte que pendant la période de passage il s'établit une sorte de court-circuit, on a représenté sur le dessin comme charge principale du pôle unique représenté une charge in- ductive 166. Vis-à-vis de cette charge, la charge 165 par courant continu est négligeable pour les phénomènes principaux qui se produisent pendant l'enclenchement et la coupure.

Pour la commande synchrone des contacts de coupu- re 164, on a prévu, un moteur synchrone 167 alimenté par le réseau 161 au moyen d'un décaleur de phase 168, afin de faire varier les instants de commande, En parallè- le avec chaque paire 164 de contact de coupure se trouve l'enroulement secondaire 172 d'une seconde self 170, et en série avec cette dernière, et également dans une se- conde branche en parallèle, un condensateur 173 dont la résistance est égale à une fraction de celle de la self 163 quand cette dernière n'est pas saturée, ainsi qutune résistance variable d'amortissement 174. L'enroulement primaire est relié au réseau 161 par l'intermédiaire d'un décaleur de phase spécial 175.

Pour obtenir un dé- calage de phase de l'intensité et de la tension, et pour limiter l'intensité lorsque la self auxiliaire est saturée, une self dans l'air 176 est en outre insérée dans le cir- cuit de l'enroulement primaire 171. Si on excite cet en- roulement primaire 171, on obtient dans le secondaire 172 des impulsions de tension de la forme représentée en traits

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pleins sur la fit...L '-50'. (.", Une telle impulsion de tension fait passer par la self, quand les contacts 164 sont ou- verts, un courant qui y produit une variation de champ.

Si on règle la phase des impulsions de tension au moyen du décaleur de phase 175 de façon que l'impulsion ait dis-
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paru peu avant l' encl'enchement, c'est-à-dire de façon qutâ l'instant désigné par te le contact principal soit en- clenché, la self 163 gagne tout d'abord l'état non satu- ré lorsque la valeur et le sens de l'impulsion sont conve- nables à l'instant de l'enclenchement, et elle a par con- séquent une résistance élevée par comparaison avec la ré- sistance du circuit en parallèle 172, 173 et 174 qui n'en constituent qu'une fraction. Par conséquent, à l'instant de l'enclenchement, c'est pratiquement la totalité de la tension alternative de fonctionnement qui se trouve aux bornes de la self 163, de sorte que les contacts de cou- pure 164 se ferment sous une tension nulle.

La valeur de l'impulsion de tension et par conséquent celle de l'im- pulsion du courant d'excitation provoquant la magnétisation préalable dépend entre autre de la résistance d'amortisse- ment 174. On peut aussi prévoir encore dans le circuit de la bobine primaire 171 un dispositif de réglage, et de préférence un dispositif purement inductif, par exemple un potentiomètre inductif 176, pour obtenir des pertes aussi réduites que possible. Mais il importe peu que le réglage soit précis. C'est là précisément l'avantage de ce montage, puisqu'on doit simplement obtenir que le rapport entre la résistance de la self 13 et la résistance du circuit en parallèle avec les contacts 164 soit très grand, et la valeur absolue des résistances est sans impor- tance.

Mais chaque impulsion de tension utilisable pour l'enclenchement est alors suivie, selon ce qui a déjà été dit ci-dessus, après une demi-période (T/2) d'une impul- sion de tension de sens contraire qui dérangerait le cas échéant le déclenchement des contacts 164. Par conséquent,

la self 170 comporte encore un troisième enroulement 169 à l'aide duquel on la magnétise au préalable par du cou- rant continu, par exemple à partir d'ure source spéciale 177 et par l'intermédiaire d'une self 178 supprimant les ondulations et d'un dispositif de réglage 179. On obtient alors des impulsions de tension qui correspondent aux rectangles indiqués en pointillé sur la fig. 50. Ces rectangles ne sont alors plus séparés par une demi-période, mais sont alternativement plus rapprochés et moins rappro- chés.

Si on règle la phase de façon que les contacts 164 se ferment à l'instant te', cela se produit également sans tension. L'impulsion de tension suivante, de sens con- traire, se place alors dans la période pendant laquelle les contacts 164 sont ouverts et pendant laquelle il ne passe donc aucun courant utile par cette branche. L'impulsion de tension, et par conséquent l'impulsion de courant envoyée sur la self 163 sont donc alors sans importance pour le fonctionnement du convertisseur. Les quatre appareils ré- glables 174, 175, 179 et 168 fournissent, par la commande séparée, et en plus par la commande commune, les possibili- tés de réglage les plus diverses tout en conservant les conditions les plus favorables pour la commutation et éga- lement pour l'enclenchement et le déclenchement sans étin- celle.

On peut aussi choisir la valeur de la magnétisation préalable de la self auxiliaire 170 de façon que l'impul- sion de tension de sens contraire et non utilisée tombe dans la période de fermeture du courant par les contacts 164.

Ci-après vont être décrites quelques autres exé- cutions avantageuses de certaines parties du dispositif de commutation pour le mouvement périodique des contacts.

Si le dispositif de commutation comporte des con- tacts à pression, comme ceux qui sont décrits ci-dessus, et dont l'un est fixe, tandis que l'autre est animé d'un mouvement périodique par exemple à l'aide de cames ou

d'excentriques, une autre caractéristique de la présente invention consiste dans le fait qu'on peut régler par échelons ou d'une façon continue la distance qui sépare un point déterminée par exemple l'une des extrémités de la course du contact mobile, d'une part, et le contact fixe d'autre part. Par le déplacement, on fait varier pé- riodiquement la durée de contact des contacts pendant une période de transmission à chaque fois. De cette façon, on peut régler l'intensité et la tension, comme on l'a décrit ci-dessus.

Sur la fig, 51 est représenté en coupe un exem- ple d'exécution. Le contact fixe est désigné par 314,le contact mobile par 315, l'arbre à cames par 316, la came par 317, le poussoir par 318 et le ressort qui pousse le poussoir contre la came, par 319. Il est particulière- ment avantageux de donner à la came un profil d'une forme telle que le mouvement du poussoir soit sinusoïdal. Le poussoir est constitué par une pièce séparée, il ne cons- titue donc une liaison entre la came de commande 317 et les contacts mobiles commandés 315 que dans le mouvement d'ouverture, donc dans le mouvement vers le haut sur le dessin. Pour le contact mobile, on prévoit un ressort spé- cial 320 qui est appuyé contre une butée 321 .fixée par un écrou 322 sur le poussoir.

Ce poussoir 318 même se compose de trois pièces,qui sont un tube de glissement 323, le poussoir proprement dit 324 en une matière iso- lante, et la tige 325 qui traverse le contact mobile 315. Les trois pièces sont réunies par des filetages.

Pour les pièces métalliques, on utilise de préférence un métal léger, pour réduire la masse. L'exécution de la pièce 323 en forme de tube vise au même but, Ce tube glisse dans la pièce fixe 326 servant de palier. Le ressort 319 est appuyé contre cette pièce par ltînter- médiaire d'un roulement à billes 328, de tollé sorte que le poussoir peut aussi exécuter des mouvements de rotation

qui sont provoqués par exemple par une attaque excentri- que de la came 317 par suite du déplacement parallèle de la came sur l'arbre 316, et qui sert, selon ce qui a été dit ci-dessus, à régulariser l'usure des surfaces des contacts sur tout le pourtour, Le ressort 319 et le palier 328 sont logés dans un boîtier 329 fixé par un filetage,

dont le collet de fermeture intérieur 330 fen- du dans le plan de la came constitue la butée limitant la course du poussoir 318. La pièce 326 est,solidaire de la plaque de base 331. La plaque de base 331 peut constituer en même temps une partie d'un carter ou bottier entourant l'endroit de la coupure et qui doit permettre par exemple l'utilisation d'un fluide d'extinction en mouve- ment. A l'extérieur, le support 332 pour le contact %fixe 324 repose sur le corps 326 du palier. Il est avantageux d'exécuter le support 332 en une matière isolante, pour que la tension ne soit pas transmise à l'ar- bre à came et au carter. Il glisse avec un peu de frotte- ment sur la pièce 326.

Sur le côté extérieur du support 332 se trouve un filetage fort de section carrée, le fi- letage correspondant étant disposé dans l'écrou 333 qui est appuyé par une rondelle intermédiaire 334 sur le èst fixé corps 326 , Le contact fixe/sur le support au moyen d'une vis 335 et comprend une pièce rapportée 327 particuliè- rement facile à remplacer et qui constitua, la pièce qui donne à proprement parler le contact. Elle est placée dans une rainure annulaire et on la maintient à l'aide d'une bague 336 et de vis 337.

Le dispositif fonctionne de la manière suivante.

L'arbre de commande 316 est entraîné en synchronisme avec la fréquence du courant alternatif. La came 317 soulève le poussoir 318 et ce dernier le contact mobile 315.

Le contact 314 reste en place par suite du frottement entre la pièce 326 et le support 332. les contacts s'ouvrent donc et se referment lorsque la came 317 quitte

de nouveau la surface inférieure du poussoir 318. Par la- rotation de ltécrou 333, on peut modifier pendant le fonctionnement la position du contact fixe 314. Si on le descend par exemple, on réduit la durée d'entrée en prise, . et on l'augmente quand on le remonte. La réduction peut aller jusqu'à ce que les contacts n'entrent plus du tout en contact l'un avec l'autre. Cela se produit lorsque, dans la position du dessin pour la came, la surface de con- tact de la pièce rapportée 327 se trouve déjà en dessous du bord supérieur de la pièce 324. Le contact fixe est alors complètement débrayé, le convertisseur est par con- séquent déclanché en permanence.

Il est avantageux, pour le débrayage rapide de fixer un dispositif spécial de dé- brayage, qui n'est toutefois pas représenté sur le dessin.

Le déplacement du contact fixe vers le haut peut être pous- sé jusqutà ce que le bord supérieur du poussoir n'atteigne plus le contact mobile 315 même à l'état soulevé. Les contacts 314 et 315 sont alors constamment fermés. En- tre les deux positions extrêmes, on peut obtenir par régla- ge continu, toutes les positions intermédiaires. Normale- ment, le convertisseur travaille dans une position intermé- diaîre. Dans ce cas, la course du contact 314 est infé- rieure à celle du poussoir 318 ou de la came 317. Par conséquente le poussoir 318 se trouve déjà en mouvement à l'instant où il touche le contact mobile et l'entraine.

L'ouverture du contact s'effectue donc instantanément, avec une vitesse élevée de valeur finie, et avec la collabora- tion de la masse déjà accélérée du poussoir. De même, la fermeture s'effectue à une vitesse finie, et non pas par une baisse continue de la vitesse jusqu'à une valeur nulle.

La masse du contact mobile 315 possède par conséquent une force vive considérable encore à l'instant de la fermeture des contacts. Cette force augmente la pression de contact au pre- mier instant et provoque par ce moyen la compensation des inégalités éventuelles qui se sont produites par une déforma-

tion correspondante de particules en saillie, Cet avantage peut aussi être utilisé dans un dispositif dont le contact fixe n'est pas réglable, en donnant à la course du contact une valeur inférieure à celle du poussoir.

Si on utilise à la place de la commande par came une commande par excentrique dans laquelle la course de la barre d'excentrique est donnée par l'excentricité et est donc invariable, l'un des contacts n'est pas immobile sur son support, mais doit être fixé de façon élastique, et il faut limiter son mouvement dans le sens du contact par une butée. Si on rend cette butée réglable de la même manière que dans l'exemple ci-dessus décrit des supports de contact 332, le but recherché, consistant à pouvoir modifier dans le temps la position de l'instant de la fermeture ou la durée de la fermeture dans les limites de chaque période, est également atteint. On peut obtenir ce résultat par exemple en allongeant et en raccourcissant la barre d'ex- centrique.

On obtient le même résultat d'une façon particu- lièrement simple en exécutant le plateau d'excentrique sous la forme d'un excentrique double qui peut pivoter au- tour dfun axe réglable. Par le déplacement de l'axe de pivotement parallèlement au mouvement du contact, on peut modifier la durée dfenclanchement. Par le déplacement de l'axe de pivotement dans une direction perpendiculaire à la précédente, on peut aussi modifier la phase entre d'é- troites limites. On peut donc, par un déplacement corres- pondant de l'axe de pivotement, effectuer le réglage de ces deux grandeurs. Quand on place le centre de pivotement dans un plan parallèle à celui du plateau d'excentrique, il est alors possible de le placer également à l'intérieur du périmètre de ce plateau.

Un exemple d'exécution du dispositif de la pré- sente invention est représenté sur la fig. 52. 215 désigne le contact mobile auquel on communique le mouvement à l'aide

d'un arbre à excentrique 216 par l'intermédiaire d'une barre d'excentrique 218 montée de façon isolée et glis- sant dans un collier de guidage immobile 212. Après cha- que fermeture de contact, elle entraîne le contact opposé 214 en sens contraire de la force d'un ressort 219. Lors de la course d'ouverture, le contact opposé 214 est re- tenu par une butée fixe 213. 227 et 228 désignent des pièces rapportées pour le point de contact des pièces de contact 214 et 215. Sur l'arbre d'excentrique 216 est monté un excentrique 217 qui se trouve placé dans un au- tre plateau d'excentrique 220.

Ce plateau est entouré par un collier 221 articulé sur la barre 218. 225 dé- signe un axe réglable qui constitue l'axe de pivotement.

Le plateau d'excentrique 220 est relié à cet axe par un levier de jonction 222 qui comporte uné longue fente 223.

Dans cette fente est guidé un coulisseau 224 qui peut tourner autour de l'axe réglable 225. L'axe de pivotement peut donc être déplacé aussi bien dans le sens du pourtour, que dans le sens radial (par rapport au plateau d'excentri- que 220). Les déplacements dans les deux sens peuvent aussi être combinés. De cette façon il est possible de placer la trajectoire de la barre 218 plus haut ou plus bas, et de régler par conséquent la durée du contact, parce que lors de la course d'ouverture le contact 224 est toujours retenu dans la position déterminée par la bu- tée fixe 213.

Il est possible d'autre part de régler également l'angle compris entre le rayon le plus grand du plateau 220 et la direction de la barre d'excentrique, et par conséquent de régler la phase du mouvement de l'ex- centrique par rapport au mouvement de l'arbre d'excentri- que, et de la modifier arbitrairement pendant le fonction- nement .

L'application du principe de la présente înven- tion n'est pas limitée à l'exemple d'exécution représenté.

En particulier, elle présente des avantages précieux en

combinaison avec lè dispositif à contacts comportant des arrivées fixes, représenté sur la fig. 51.

Selon une autre caractéristique de la présente invention, on peut produire le mouvement de va-et-vient des contacts, nécessaire pcur le dispositif de commutationnon pas à l'aide d'arbres à cames ou d'excentriques, mais, d'une façon particulièrement avantageuse, à l'aide d'un plateau oscillant. Un exemple d'exécution de ce dispositif est re- présenté sur la fig. 53.

271 et 272 désignent les deux contacts munis aux endroits du contact des pièces rapportées 273 et 274. Le contact 271 est supposé fixe, tandis que le contact 272 doit exécuter un mouvement de va-et-vient en sens contraire de l'action d'un ressort de pression 275. Le contact 272 est supporté par une tige recourbée 276 qui pivote à l'u- ne de ses extrémités dans un palier 277. La barre 276 passe à travers les deux contacts et y coopère par son ex- trémité 278 avec un plateau oscillant 279. Ce plateau oscillant est solidaire d'un arbre 280 qui le traverse verticalement et qui est articulé à l'une des extrémités, par exemple par un cardan -281.

Ce dernier est à son tcur empêché de tourner,par exemple par une bielle 282 et peut être déplacé dans le sans de l'axe par un écrou de réglage 283. L'extrémité inférieure 284 de l'arbre 280 repose dans un palier 285 qui permet un déplacement dans le sens de l'axe qui correspond au réglage. Le palier 285 est porté excentriquement par un tourillon 286 qui pivote dans un palier 287 et qui est entraîné par un moteur syn- chrone 288.

Lorsque le tourillon 286 tourne, l'arbre 280 et par conséquent le plateau oscillant exécutent un mouvement d'oscillation sans prendre part eux-mêmes au mou- vement de rotation, à la suite duquel le point de butée qui se trouve vis-à-vis de l'extrémité 278 de la barre 277 est entraîné dans un mouvement ascendant et descendant, ce qui provoque le mouvement ascendant et descendant nécessaire

du contact 272. Le palier 285 peut être placé dans le tourillon 286 à l'aide d'un excentrique double, de telle sorte qu'on peut modifier l'excentricité et par conséquent la course du mouvement d'oscillation.

Une autre exécution possible pour le support du plateau oscillant est représentée schématiquement sur la fig. 54. Le plateau oscillant 279 est porté dans ce cas par l'arbre 280 qui est creux et qui passe à travers un arbre coudé 289 dans lequel la partie coudée est obli- que par rapport'à l'axe principal. Il est vraî que dans ce cas on augmente le nombre des paliers prévus, mais les conditions de fonctionnement des paliers sont avantageuses, en'particulier en ce qui concerne un déplacement axial du plateau oscillant.

Le dispositif de la présente invention présente un avantage tout particulier pour les dispositifs de com- mutation polyphasés, parce qu'il est possible dans ces cas d'utiliser un seul et même plateau oscillant pour un assez grand nombrede contacts qu'on dispose en série sur le pour- tour du plateau oscillant et qui sont entraînés successive- ment suivant le rythme nécessaire pour le redressement ou la transformation d'un courant alternatif polyphasé.

L'application du principe de la présente inven- tion ntest pas limitée aux exemples d'exécution représen- tés, et on peut en particulier utiliser également, à la place des roulements à billes indiqués, d'autres paliers quelconques, et le guidage des contacts mobiles 'peut éga- lement être exécuté différemment. Il peut également être avantageux d'insérer aux endroits du contact entre les supports de contact et le plateau oscillant, des pièces d'une matière d'une qualité particulièrement élevée. La synchronisation et le réglage de la phase, la commutation des contacts, en particulier en combinaison avec des selfs de commande en un fer de haute qualité, peuvent être exé- cutés d'une façon quelconque en combinaison avec les

dispositifs déjà décrits.

Un autre perfectionnement du dispositif de commu- tation de la présente invention consiste à communiquer le mouvement au contact mobile par un moyen magnétique, par le fait que l'on fait varier périodiquement au moyen d'une armature tournant au synchronisme un flux magnétique agis- sant sur le contact mobile et obtenu de préférence par une excitation par une source à courant continu.

Comme dans ce cas on peut suspendre librement l'armature magnétique portant le contact mobile, les surfa- ces de frottement sont réduites et limitées à celles de la commande synchrone de l'armature magnétique. Les pertes par frottement sont donc pratiquement supprimées. L'inven- tion présente en outre l'avantage que la force d'attraction agissant sur le contact commence brusquement et rapidement, comme il le faut pour obtenir la commutation du courant dans des convertisseurs exactement à l'instant correct. En dis- posant una self forte dans le circuit d'excitation de l'ai- mant, on obtient une variation instantanée et sans retard du champ dans le rythme de la variation de conductibilité du circuit magnétique provoquée par l'armature.

Un autre avantage consiste en ce qu'on peut facilement régler la durée de la fermeture des contacts par la valeur du courant d'excitation et obtenir par ce moyen un réglage de la puis- sance débitée. Il est avantageux d'autre part de permettre par un simple court-circuit de la bobine de l'aimant que le convertisseur soit mis hors service lorsqu'il se produit un court-circuit dans le circuit principal,
Dans les convertisseurs polyphasés, il est possi- ble d'obtenir une disposition simple et peu encombrante en disposant les systèmes magnétiques des différentes phases sur le pourtour d'un cercle à la distance des phases et de laur affecter une armature tournante commune entraînée par un moteur synchrone et qui les influence successivement.

Sur les fig. 55 et 56 sont représentés des

exemples d'exécution de l'invention.

Sur la. fig. 55 est représenté le dispositif de contact d'un convertisseur, qui correspond à une phase.

351 et 352 désignent les deux contacts fixes, 353 et 354 les deux arrivées vers le réseau. 355 désigne le pont mo- bile, Ce dernier est entraîné par une armature magnétique 356 qui est suspendue librement à des ressorts 357 et 358. Un ressort de traction 359 maintient le contact ouvert quand l'aimant n'est pas excité. Les pièces de con- tact 351 et 352 sont placées entre les épanouissements polaires 360 et 361 d'un aimant 362 dont on influence le circuit magnétique par les armatures magnétiques 363, 364. Ces armatures peuvent tourner autour de l'arbre 365 qui est entraîné par un moteur synchrone 366. L'aimant 362 reçoit son excitation par les bobines 367. 368 dé- signe une source de courant continu qui alimente le cir- cuit d'excitation. 369 désigne une forte self de stabili- sation insérée dans le circuit d'excitation.

Le moteur synchrone 366 est branché au réseau. alternatif dont le courant doit être redressé ou transfor- mé. Pour du courant alternatif de cinquante périodes par seconde, il est par exemple quadripolaire, de sorte que la conductibilité du circuit magnétique de l'aimant 362 est augmentée pendant un court instant par les deux armatures 363 et 364 une fois par période du courant alternatif, donc cinquante fois à la seconde. Pendant cette courte augmentation du flux magnétique, l'armature 356 est at- tirée et par conséquent le pont 355 est amené au contact des pièces 351 et 352. Il peut donc passer un courant pendant ce temps par la ligne 353, 354 du réseau.

Aussi- tôt que l'armature 363 s'éloigne de nouveau de l'aimant 362, l'armature 356 est arrachée par le ressort de trac- tion 359, et par conséquent le contact entre le pont 355 et les contacts 351 et 352 s'ouvre. On obtient au moyen de la self 369 de stabilisation que le flux varie sans

retard. A cet effet, l'inductance de cette self est cal- culée de façon que celle des bobines 367 soit négligea- ble.

Au lieu d'un ressort 359, on peut aussi utili- ser un second système magnétique qui agit en sens contrai- re de l'aimant 362 sur ltarmature 356. Par conséquent cet aimant peut prendre la fonction du ressort 359 et retirer l'armature 356 aussitôt que l'armature 363 a abandonné l'aimant 362.

Par l'augmentation de l'excitation des bobines 367, donc par exemple par l'utilisation d'une tension d'excitation plus forte, on peut obtenir une attraction plus rapide et antérieure pour le pont 355, et par une ex- citation plus faible une attraction plus tardive, et par ce moyen on peut régler la puissance continue débitée par le convertisseur. L'excitation peut être modifiée d'une façon simple par une résistance réglable 370 dans le circuit d'excitation. S'il se produit dans le circuit ex- térieur un court-circuit ou une autre perturbation, on peut mettre le convertisseur hors service en court-circui- tant les bobines 367 par un interrupteur automatique.

La fig. 56 représente schématiquement la dispo- sition d'un convertisseur hexaphasé. 371 à 376 désignent les systèmes magnétiques des différentes phases, qui sont répartis sur le pourtour d'un cercle. 377 et 378 désignent les deux armatures communes qui sont entraînées par un mo- teur synchrone à quatre pôles par l'intermédiaire de l'ar- bre 379.

On peut perfectionner d'autre part l'invention en constituant la cathode du dispositif de commutation -fonctionnant en convertisseur, principalement en argent ou en un alliage contenant principalement de l'argent, et l'anode principalement en cuivre ou en un alliage contenant principalement du cuivre. Par ce moyen, l'usure des élec- trodes est sensiblement moindre que lorsqu'on utilise deux

électrodes de cuivre et deux électrodes d'argent, ou lors- qu'on utilise du cuivre pour la cathode et de l'argent pour l'anode.

Pour augmenter la stabilité de la forme des électrodes, on peut confectionner les électrodes d'une ma- nière connue en tungstène aggloméré par fusion vitrifiante, qui constitue une charpente dans laquelle on coule l'argent pour la cathode, et le cuivre pour l'anode.

Un autre perfectionnement de l'invention a pour but d'assurer dans un dispositif de commutation à contacts animés d'un mouvement périodique, comme celui qui a été dé- crit ci-dessus, une commutation toujours parfaite quand on utilise le dispositif pour transmettre l'énergie dans les deux sens entre un réseau à courant continu et un réseau alternatif, A cet effet, on dispose les contacts et on les constitue de façon que, lors du changement du sens de l'énergie, il se produit une modification de la position synchrone du mouvement des contacts par rapport à la varia- tion dans le temps de la tension alternative.

Cette varia- tîon de la position synchrone du mouvement du contact, c'est-à-dire la variation de la position, dans le temps, de la fermeture et de l'ouverture des contacts à l'inté- rieur de la période de la tension alternative s'effectue de préférence de telle sorte que lors du passage du fonc- tionnement en redresseur au fonctionnement en onduleur, on déplace le phénomène de la transmission du courant d'un contact au contact suivant d'un instant qui est plus ou moins en retard, suivant le degré de réglage, par rapport à l'égalité des tensions des phases qui se relayent, à un instant avant celui de l'égalité des tensions.

Si lors du changement du sens de 1'énergie la tension fournie par le convertisseur ne doit pas se modifier, il faut que l'a- vance, dans le temps, du phénomène de commutation par rap- port au point de l'égalité des tensions dans le fonction- nement en onduleur soit à peu près égale au retard de la

commutation dans le fonctionnement en redresseur.

Ce fonctionnement va être décrit.- en détail à Itaide des fig. 57 à 60. Les diagrammes d'intensité et de tension de ces figures sont relatifs à des convertisseurs triphasés, kl, k2 et k3 représentent les tensions des trois phases. Les intensités des différentes phases sont représentées par les courbes k4, k5 et k6. Les courbes en trait plein représentent la variation de la tension aux bornes continues du convertisseur dans le temps. La fig.

57 représente les conditions dans le fonctionnement en redresseur et avec le réglage de pleine charge, c'est-à- dire pour la tension continue fournie la plus élevée pos- sible. Lors de la transmission du courante les périodes de fermeture des contacts qui se relayent se recouvrent d'une certaine quantité. Pendant cet intervalle de temps, les deux contacts constituent un court-circuit avec les phases correspondantes du transformateur. Le courant dans le contact à remplacer, c'est-à-dire dans le contact à ouvrir se compose du courant de charge et d'un courant qui est provoqué par la tension qui s '.exerce dans le 'court- circuit.

Pour conserver de bonnes conditions de commuta- tion il est indiqué de choisir l'instant de la fermeture du court-circuit de façon que le courant de court-circuit soit de sens contraire au courant de consommation dans le contact à ouvrir, de telle sorte que le courant résultant dans ce contact soit réduit. Dans le fonctionnement en redresseur, on remplit cette condition quand la tension de la phase correspondant au contact suivant est plus grande à l'instant de la fermeture des contacts, que la tension de phase du contact à relayer, ou lorsque, au moins pendant la période du court-circuit, elle augmente jusqu'à une va- leur supérieure à la tension de phase du contact à relayer.

La tension de différence entre les deux tensions de phase précitées agit en effet dans ce cas en sens contraire du courant de la charge dans le contact à ouvrir. Si dans le

fonctionnement en redresseur et avec un réglage complet comme le représente par un diagramme la fig. 57, on ferme le contact suivant par exemple à l'instant t1, t3, t5 etc. c'est-à-dire à l'instant de l'égalité des tensions des deux contacts qui se relayent, la 'tension du contact sui- vant augmente pendant la durée du court-circuit, tandis que celle du contact à relayer diminue.

Si on considère par exemple le passage de la phase k1 à la phase k2, pen- dant la durée du court-circuit la tension dans le circuit continu varie suivant une courbe moyenne C-D entre la tension de phase k2 et la tension de phase k1, En re- vanche, dans le court-circuit c'est la différence entre k2 et k1 qui s'exerce. Le courant dans le contact suivant augmente en proportion de cette différence pendant la pé- riode de court-circuit comprise entre t3 et t4 jusqu'à sa valeur normale et réduit en conséquence l'intensité dans le contact à relayer de telle sorte que la somme des deux courants soit égale à chaque instant au courant de consom- mation. On a supposé dans ce cas que le courant de con- sommation est entièrement dépourvu d'ondulations, donc qu'il reste toujours constant.

S'il faut alors réduire la tension continue,on peut déplacer l'instant de la fermeture des contacts dans le sens dtun retard, et on obtient ainsi finalement un état dans lequel la tension continue fournie est nulle. On at- teint cet état lorsque l'instant de la fermeture des con- tacts se trouve à peu près en B. Pour la fermeture des contacts, on dispose donc, dans le fonctionnement en redres- seur, de l'intervalle compris entre A et B. La fig. 58 est valable également pour le fonctionnement en redresseur et pour un degré de réglage qui est déjà extrêmement faible.

Dans ce cas également, la courbe de la tension continue fournie est en trait plein. On reconnaît que la fermeture des contacts s'effectue à un instant où la tension de pha- se du contact à relayer est déjà devenue négative. Ce sont

les moyens servant à la suppression des ondulations prévus dans le circuit continu qui permettent au contact à rela- yer d'Être parcouru par du courant encore dans la partie négative de la courbe de sa tension de phase.

Lorsqu'on considère le passage du courant du contact C1 au contact C2, on voit que dans ce cas la tension continue varie éga- lement, à partir de l'instant de la fermeture des contacts, suivant une courbe moyenne E à F entre les courbes k1 et k2, Lors de l'ouverture du contact à relayer, la courbe de la tension redressée saute sur le point correspondant de la courbe de tension du contact suivant.

Le fonctionnement en onduleur est caractérisé par le fait que le courant est toujours redressé en sens con- traire des tensions de phase. Lorsque par conséquent, pen- dant le court-circuit, la tension de différence qui s'exer- ce dans ce court-circuit doit être de sens opposé à l'inten- sité, il faut que la tension du contact suivant soit supé- rieure à la tension du contact à relayer. Pour maintenir cette condition, il faut laisser la fermeture des contacts s'effectuer avant l'instant de l'égalité des tensions. La fig. 59 représente en conséquence un diagramme pour le fonctionnement en onduleur et le réglage complet. La fer- meture du contact s'effectue chaque fois aux instants tl, t3, t5 etc... et la séparation des contacts s'effectue chaque fois au point de l'égalité des tensions, donc aux instants t2, t4, t6 etc..

La courbe de la tension con- tinue a la même allure que dans les exemples précités pen- dant le court-circuit, c'est-à-dire celle d'une courbe moyenne comprise entre les tensions de phase correspondan- tes. Si on veut alors abaisser la valeur de la tension continue, il faut déplacer encore davantage l'instant de la fermeture des contacts. On obtient alors finalement un point où la tension continue est de nouveau nulle.

L'instant de la fermeture des contacts où on atteint ce résultat correspond à peu près au point H. Pour l'amplitu- /

de de réglage dans le fonctionnement en onduleur, on dis- pose donc de l'intervalle compris entre G et H. La fig.

60 représente enfin un diagramme des tensions et inten- sités dans le fonctionnement en onduleur avec un réglage partiel.

On peut donc obtenir que le convertisseur fonc- tionne aussi bien en redresseur qu'en onduleur dans des conditions de commutation toujours favorables lorsqu'on fait varier d'après l'invention, lors du changement de sens de 11 énergie, la position synchrone du mouvement du contacta rapporté à la variation dans le temps de la ten- sion alternative. Cette variation de la position synchro- ne peut s'obtenir de diverses façons.

La nature de la réalisation dépend dans ce cas en général de la constitu- tion des contacts et de leur commande. S'il s'agit par exemple d'un dispositif dans lequel est prévu un contact tournant et plusieurs contacts fixes, on peut par exemple faire tourner les contacts fixes lorsque la position syn- chrone du contact tournant est invariable, ou bien on fait tourner le contact tournant par rapport à l'arbre moteur.

Si par contre le dispositif est constitué, selon ce qui a déjà été proposée à la façon d'une commande de soupape d'un moteur à combustion interne, c'est-à-dire si les con- tacts exécutent sous l'action d'un arbre à oames un mou- vement ascendant et descendant, on peut prévoir peur le fonctionnement en redresseur et pour le fonctionnement en onduleur des cames différentes pour chaque contact sur le même arbre et les déplacer sur l'arbre lorsque le sens de l'énergie change, Mais on peut aussi prévoir d'emblée un arbre à cames pour le fonctionnement en onduleur et un autre pour le fonctionnement en redresseur, et constituer la commande comme par exemple sur la fig.. 61. Sur cette figure, 541 désigne le pied du poussoir de contact qui peut être amené en coopération alternativement avec l'ar- bre à cames 542 ou l'arbre à cames 543.

Les deux arbres

542 et 543 sant disposés dans un balancier 544 qui pi- vote sur l'axe central 545. Lors du changement de sens de lténergie, le balancier - 544 pivote d'un certain angle,, de telle sorte que les poussoirs de contact entrent en prise avec l'arbre à cames prévu pour l'autre sens de l'é- nergie.

Lorsqu'on utilise pour la commande du dispositif de contact un moteur synchrone, ce qui se produit souvent, on peut modifier la position synchrone du mouvement des contacts en modifiant la position synchrone du rotor par rapport au champ tournant statorique du moteur, par exem- ple en munissant le rotor de deux enroulements d'excita- tion réglables séparément et disposés sur des axes diffé- rents. Mais on peut aussi provoquer un déplacement extrê- mement rapide lorsqu'on monte le stator du moteur de façon qu'il puisse également tourner d'un certain angle.

Un au- tre moyen pour modifier la positicn synchrone du mouvement du contact par rapport aux tensions de phase assurant !la- limentation consiste à déplacer la phase de la tension al- ternative dirigée sur les contacts, par exemple en inter- vertissant les bornes des contacts sur les phases du ré- seau triphasé d'alimentation. Il faut enfin signaler en- core une autre solution possible qui consiste à prévoir d'emblée deux dispositifs à contacts séparés, dont l'un est toujours réglé en redresseur, et l'autre toujours en onduleur. Lors du changement de sens de l'énergie, on fait passer le circuit continu de l'un des dispositifs à contacts sur l'autre. La commande des deux dispositifs s'effectue de préférence en dépendance réciproque impéra- tive. Il est souvent avantageux de combiner dans une ins- tallation plusieurs moyens pour modifier la position syn- chrone.

On peut alors utiliser par exemple l'un des mo- yens pour le réglage approché et rapide et ltautre pour le réglage précis complémentaire. Si on travaille par exemple avec une rotation du moteur synchrone, cette

rotation ne s'effectue en général que d'un angle détermi- né, Cet angle de rotation ne sera toutefois pas toujours exact pour chaque cas qui se présente en service, n.otam- ment lorsque la zone de commutation est étroite. Il suffit alors d'utiliser la rotation du stator simplement pour le réglage approché, et pour le réglage précis, c'est-à-dire pour l'adaptation au degré de réglage voulu, on peut encore faire tourner le rotor par rapport au champ tournant.

Pour maintenir une commutation parfaite, il ne sera pas toujours suffisant de faire tourner simplement la position synchrone du mouvement des contacts, mais il faut modifier en même temps la variation, dans le temps, des ré- sistances variables périodiquement, montées en série avec les contacts. Si on constitue par exemple ces résistances par les selfs de commande plusieurs fois citées, on peut munir ces selfs d'un enroulement de magnétisation préala- ble et modifier en même temps que la position synchrone des contacts la magnétisation préalable des selfs.

La fig. 2 en représente un exemple d'exécution montrant la façon dont on peut réaliser l'invention. Dans le schéma de cette figure, on utilise pour coupler le réseau triphasé 554 et le réseau continu 555 un dispositif à contacts 551 qui est constitué dans le cas présent par un contact tournant 552 et trois contacts fixes 553. En série avec les contacts fixes sont montées les selfs de commande 556 qui servent à limiter l'intensité pendant la commutation. On utilise pour la commande du contact mobile 552 un moteur synchrone 559 dont le stator 560 est disposé de façon à pouvoir tourner, et dont le rotor comporte doux enroulements d'excitation 561 et 562 déca- lés réciproquement de 90 degrés électriques. On provoque la rotation du stator 560 à l'aide d'un dispositif spécial 565, par exemple d'un électro-aimant.

Pour l'alimentation de l'électro 563, on prévoit un réseau continu auxiliaire 569. Pour le contrôle du changement qui se produit dansle

sens de l'énergie, on a déja proposé toute une série de dispositifs divers. On peut utiliser à cet effet par exemple des relais sensibles au sens de l'intensité ou dépendant du sens de la puissance, ou encore un disposi- tif qui compare les tensions des deux réseaux. Dans le présent exemple on utilise un relais 565 à fléau de ba- lance, qui s'inverse aussitôt que le sens de l'intensité change dans la résistance de mesure 564. Il ferme alors son contact de droite ou de gauche et a pour effet que lté- lectro 563 fait tourner le stator du moteur 560 dans un sens ou dans l'autre d'un angle déterminé fixé par des butées.

En même temps qu'il fait tourner le stator du mo- teur de commande, il se produit également une variation de la magnétisation préalable des selfs 556. A cet effet, on a prévu sur les noyaux des selfs des enroulements 558 de magnétisation préalable, qui sont reliés au réseau con- tinu 569 par une paire de contacts 566 et par une ré- sistance 557 en parallèle avec 566. Si le stator du moteur occupe la position représentée dans l'exemple dtexé- cution, la paire des contacts 566 se ferme et il passe dans les enroulements 558 un courant de magnétisation préalable relativement intense.

Si par contre le stator tourne vers la droite, les contacts 566 stouvrent, la résistance 557 est en série avec les enroulements 558 et il s'établit en conséquence un courant de magnétisation préalable de faible intensité.

Pour le réglage de l'intensité dans l'enroulement d'excitation 561 du moteur 559, on prévoit un régula- teur automatique 567, par exemple un régulateur dit de Thoma qui sert, dans ltexemple représenté, à régler l'am- plitude de réglage du dispositif à contacts en fonction du courant de la charge. A cet effet, on dirige sur le régu- lateur la tension existant aux bornes dtune résistance de mesure 568 montée dans la ligne à courant continu. Dans certains cas, on peut aussi monter le régulateur de façon

que le principe de réglage soit modifié lors du changement de sens de 11 énergie, par exemple de telle sorte que dans le fonctionnement en redresseur on règle à tension cons- tante, et dans le fonctionnement en onduleur on règle à intensité constante.

Ce dernier mode de réglage est souhai- table dans beaucoup de cas lorsqu'on utilise le fonction- nement en onduleur pour le freinage par récupération.

En utilisant, conformément à ce qui a été dit ci-dessus, le dispositif de commutation à contacts à mou- vement périodique, à la fois pour le redressement des cou- rants alternatifs et pour la transformation du courant con- tinu en alternatif, il est déjà possible en principe de transformer le courant alternatif en un courant alternatif d'une autre fréquenoe, en redressant en effet tout d'abord le courant alternatif à transformer, et en transformant ensuite le courant continu produit en un courant alternatif de la fréquence désirée. Mais ce procédé de transformation suppose l'existence de deux dispositifs à contacts séparés, comportant tous les dispositifs auxiliaires correspondants.

On simplifie sensiblement le dispositif de trans- formation d'un courant alternatif en un courant alternatif d'une autre fréquence en utilisant un seul et même groupe de contacts de commande pour la transmission aussi bien des demi-ondes positives que des demi-ondes négatives du cou- rant alternatif transformé. S'il s'agit par exemple de transformer un système de tension polyphasé en une tension. alternative monophasée de fréquence moindre, il faut que la commande du dispositif à contacts s'effectue de la ma- nière suivante. Pendant un certain temps, c'est-à-dire pendant la durée d'une demi-période de la tension monophasée, on ferme ou on ouvre les contacts à des instants tels, par rapport à la tension polyphasée, que la tension aux bornes de sortie ait toujours le même signe.

Ensuite se produit un changement dans le programme de commande des contacts, de telle sorte que le signe de la tension aux bornes de

sortie s'inverse et conserve le sens nouveau pour la durée de la demi-onde suivante.

La présente invention va être décrite en détail à l'aide des figs. 63 et 64 . On suppose dans ce cas qu'un système de tensions hexaphasé doit être transformé en un système monophasé, par exemple avec un rapport des fréquences de 50 à 16 2/3 périodes par seconde. Les figures montrent de quelle façon la courbe de la tension transformée se forme à partir des courbes des tensions du système alternatif d'alimentation, et on a représenté l'intervalle de temps pendant lequel le passage de la courbe de tension transformée s'effectue de la demi-onde positive à la demi-onde négative.

Ce passage s'effectue de telle sorte que la phase dont la tension alternative est à la fréquence la plus élevée et qui constitue le der- nier morceau ou la dernière partie de la demi-onde posi- tive de la courbe de tension de fréquence moindre, cons- titue également la première partie de la demi..onde néga- tîve suivante. Il faut donc que le contact correspondant à cette phase reste fermé pendant un temps correspondant.

Dans le procédé de transformation auquel se rapportent les fig. 63 et 64, les instants de commande de tous les con- tacts affectés aux différentes phases du réseau à fré- quence élevée ont à peu près la même position de phase par rapport à la tension alternative de fréquence élevée à l'intérieur de la demi-onde positive et à l'intérieur de :La demi-onde négative de la tension alternative trans- formée, de fréquence plus faible. C'est ainsi que sur la fig. 63 le passage de la courbe de tension d'une phase à la courbe de tension de la phase suivante s'effectue chaque fois au point a et a' où les tensions sont égales.

La courbe de tension de fréquence faible qui prend nais- sance est en conséquence de forme trapézoïdale.

Il faut signaler qu'un passage d'une courbe d'une tension de phase à l'autre s'effectuant exactement

au point où les tensions sont égales, comme le représente, pour plus de simplicité, la fig. 63, ne peut pas toujours être réalisé rigoureusement. La commutation exige souvent que les périodes de fermeture des contacts se recouvrent d'une certaine quantité, c'est-à-dire que le contact qui doit être relayé ne s'ouvre qu'un certain temps après l'ine tant de fermeture du contact suivant.

Sur les figs. 63 et 64 sont en outre tracées les courbes du courant alternatif J de fréquence moindre, et dans la fig. 63 on a supposé que la charge est ohmique de sorte que le passage du courant et de la tension de transformation par zéro s'effectue simultanément. Comme l'intensité a toujours même sens que la tension, tant dans la demi-onde positive que dans la demi-onde négative, le dispositif de transformation fonctionne toujours en re- dresseur. Pour obtenir dans le fonctionnement en redres- seur des conditions de commutation avantageuses, il faut placer l'instant de la fermeture des contacts de façon que la tension dans la phase du contact suivant seit supérieure, lors de la séparation des contacts, à la tension dans la phase du contact à ouvrir.

Donc si on doit fournir la ten- sion maximum, comme on l'a supposé pour simplifier sur la fig. 63, et il en est ainsi lorsque le passage s!effectue à peu près au point de l'égalité des tensions, il faut fermer le contact suivant toujours au point de l'égalité des tensions, et ouvrir le contact à remplacer un certain temps après. Si ce n'est pas la tension totale, mais une tension inférieure qu'on doit fournir, il faut déplacer le point de commencement de la commutation dans le sens d'un retardement, de telle sorte qu'on travaille avec un certain retard de l'entrée en prise du contact suivant et par conséquent avec un réglage partiel, Le déplacement n'effectue dans le même sens pour la demi-onde négative.

Dans ce cas, il faut que la tension du contact suivant ait lors de la commutation une valeur négative supérieure

à la tension du contact à relayer.

Si on a monté en série avec les contacts de commande et pour réduire l'intensité de commutation des selfs de commande dont l'inductance est maximum pendant la commutation, on modifie de préférence l'instant où l'in- ductance atteint cette valeur maximum, lors du passage de la demi-onde positive à la demi-onde négative. A cet effet, on peut munir les selfs de commande d'un enroule- ment d'excitation préalable et-diriger sur cet enroule- ment une composante d'intensité qui modifie, lors du pas- sage de la demi-onde positive de tension à la demi-onde négative, l'état de magnétisation des selfs de façon que les instants des maxima de l'inductance se déplacent à peu près de la même quantité que les points de fermeture des contacts correspondants.

On peut obtenir ce résul- tat d'une façon simple en dirigeant sur les selfs une excitation dont le signe change à peu près en même temps que la tension alternative de faible fréquence produite.

Il est possible, en faisant varier le programme de com- mande des contacts, de modifier la courbe de tension pro- duite de façon que son allure moyenne se rapproche de la forme sinusoïdale. Les différents contacts ne doivent pas, dans ce cas, avoir le même degré de réglage, il faut au contraire que l'instant de la fermeture soit déplacé en conséquence d'une phase à l'autre. Dans ce procédé de transformation, on peut également adapter facilement les instants où se produit le maximum d'inductance sur les différentes selfs, à l'allure de la courbe de tension.

On peut obtenir ce résultat par exemple en excitant les selfs par un courant sinusoïdal de la fréquence de la ten- sion de sortie. L'instant du maximum de l'inductance se déplace alors d'une façon continue dans les phases sue- cessives.

Dans ce qui précède, on a toujours supposé que la charge était ohmique. Mais, il est également'possible

de transmettre, avec le dispositif de transformation de la présente invention, une charge purement réactive ou com- posée. Il n'importe en même temps en aucune façon que l'énergie s'écoule dans le sens du réseau à fréquence éle- vée vers le réseau à faible'fréquence ou inversement. Dès qu'on ne transmet plus une charge purement active, la cour- be de l'intensité est décalée dans sa phase par rapport à la courbe de la tension transformée, de sorte que le pas- sage par zéro ne s'effectue plus au même instant pour les deux courbes. Cet état de la charge est représenté sur la fige 64.

Avec cette charge, il y a des périodes, aussi bien dans la demi-onde positive que dans la demi-onde né- gative, pendant lesquelles l'intensité traversant les con- tacts de commande est de même sens que la tension (fonc- tionnement en redresseur), mais aussi des périodes pendant lesquelles l'intensité et la tension de la phase du trans- formateur qui est précisément en fonction, sont opposées (fonctionnement en onduleur). Dans le cas d'une charge purement inductive, après chaque quart de période le fonc- tionnement en redresseur est remplacé par le fonctionne- ment en onduleur. Dans le cas d'un facteur de puissance relativement grand, les périodes du fonctionnement en on- duleur deviennent plus courtes, tandis que les périodes du fonctionnement en redresseur deviennent plus longues en conséquence.

Lorsque c'est au contraire le réseau à basse fréquence qui renvoie de l'énergie dans le réseau à haute fréquence, ce sont inversement les périodes du fonctionne- ment en onduleur qui auront la prépondérance sur les pé- riodes de fonctionnement en redresseur. Si cette dernière' transmission s'effectue avec un facteur de puissance égal à l'unité, toutes les soupapes fonctionnent en onduleur pendant toute la période de fréquence faible.

Dans le fonctionnement en onduleur, la commuta- tion s'effectue de préférence aux Instants où le contact suivant est à une tension inférieure à celle du contact

qui doit fournir le courant. Dans le court-cirouit formé par les contacts qui se recouvrent, il passe alors un courant d'échange d'un sens tel qu'il affaiblit l'inten- sité dans le contact à remplacer, et qu'il aide à l'augmen- tation de l'intensité dans le contact suivant.

Si on veut donc régler complètement le dispositif contacts dans le oas du fonctionnement en onduleur, et si on veut obtenir à cet effet un passage de l'une des phases à l'autre à peu près à l'instant de l'égalité des tensions, il faut amor- cer la commutation par la fermeture du contact suivant un certain temps avant le point de l'égalité des tensions.

Sur la fig. 64, l'intensité J est de sens contraire à la tension redressée à gauche du point d pendant la demi-onde positive. L'appareil fonctionne donc en onduleur. Le commencement de la commutation se trouve donc avant le point d'intersection a des deux tensions des phases d'une quantité égale à la durée de commutation k lorsque le réglage est complet comme on lia supposé.

Au point d, l'intensité J passe des valeurs négatives aux valeurs positives. Donc à droite du point d, les contacts travaillent en redresseurs pendant la demi-onde positive, et en conséquence la commutation est aussi amor- cée au point de l'égalité des tensions, de telle sorte que la fin de la commutation se trouve au point c, après le point de l'égalité des tensions d'une quantité k'.

Si on choisit l'avance du point de commutation b par rapport au point a de l'égalité des tensions dans le fonctionne- ment en onduleur de façon qu'elle soit égale au retard correspondant du point c en arrière du point a dans le fonctionnement en redresseur, la valeur moyenne de la tension sera la même dans le fonctionnement en redresseur et en onduleur, et la courbe trapézoïdale produite sera absolument rectiligne dans sa partie horizontale si les ondulations sont supprimées en conséquence. L'instant de la commutation est alors déplacé vers la droite de b en

c d'une quantité égale à 2 k. Dans certains cas, on peut aussi renoncer à ce décalage dans le réglage complet, et toujours amorcer la commutation au point b.

On obtient alors d'une part une courbe de tension qui est en faibles gradins qui pratiquement sont sans importance, et d'autre part il faut dans le fonctionnement en redresseur permettre une tension de commutation dans le mauvais sens pendant l'intervalle de temps compris entre b et c. Il se produit de ce fait dans le court-circuit certains courants de com- pensation qui peuvent toutefois être limités par une com- mande correspondante des inductances qui sont en série avec les contacts. On peut en outre améliorer les conditions de commutation en utilisant des condensateurs qui se déchar- gent à travers les contacts assurant la commutation et pen- dant cette commutation, et qui empêchent par ce moyen une augmentation inacceptable du courant de commutation.

Lorsque le facteur de puissance ne reste pas cons- tant du côté de la sortie, on peut donc ranger les instants de fermeture des contacts de façon que les instants de fer- .meture pour le fonctionnement en redresseur et en onduleur soient correctement placés pour le facteur de puissance le plus petit qui se produit. Lorsque le facteur de puissance augmente, on ferme alors un peu plus t8t quelques contacts qui sont réglés pour le fonctionnement en onduleur et qui doivent maintenant fonctionner en redresseur. Mais si on maintient k à une faible valeur, ce phénomène est sans importance pratique.

La position dans le temps, du maximum d'inductance des selfs n'a pas besoin d'être déplacée, dans certains cas, lors du passage du fonctionnement en onduleur au fonction- nement en redresseur, c'est-à-dire lors du passage de la commutation du point b au point c, parce que, selon oe qui a été dit ci-dessus, on peut calculer la longueur de la période pendant laquelle les selfs ont leur maximum d'in- ductance de façon qu'elle soit supérieure au déplacement

total de la période de commutation. Si malgré cela il était souhaitable de déplacer l'instant du maximum d'in- ductance, cela peut être obtenu aisément en influençant la magnétisation préalable des selfs par une composante supplémentaire qui change de signe lors du passage du cou- rant par zéro.

Dans la demi-onde négative de la tension, les conditions sont analogues à ce qu!elles sont dans la demi-onde positive.

Sur la fig. 65 est représenté à titre d'exemple d'exécution le montage d'un dispositif conforme à la pré- sente invention. Ce dispositif doit servir à transmettre de l'énergie du réseau triphasé 607 au réseau monophasé 608, et inversement. Les contacts 601 sont constitués à la façon des soupapes d'un moteur à combustion interne, et on les actionne au moyen d'un arbre à cames 609 qui est lui-même entraîné par un moteur synchrone 610. En série avec les contacts qui sont branchés sur l'enroule- ment secondaire hexaphasé du transformateur 606 se trou- vent les enroulements 603 des selfs de commande 602.

En plus de chaque enroulement série 603, chaque self com- prend encore deux enroulements d'excitation 604 et 605.

Les enroulements d'excitation 604 sont en série avec un transformateur de tension 613, de sorte qu'elles sont donc parcourues par un courant qui est en phase avec la tension du réseau monophasé. On obtient de cette façon que l'instant où se produit chaque fois le maximum de l'in- ductance dans chacune des selfs se déplace lors du passage de la demi-onde positive à la demi-onde négative de la tension monophasée.

Pour pouvoir déplacer la position, dans le temps, du maximum d'inductance dans le fonction- nement en onduleur par rapport à la position dans le fonc- tionnement en redresseur, quand la charge est inductive, il est avantageux dans certains cas d'exciter les enroulements 604 de magnétisation préalable non pas en fonction de la tension du réseau monophasé, mais en fonction de ltinten-

site monophasée. A cet effet, il faut les brancher sur un transformateur d'intensité monté en série avec le réseau monophasé. Les enroulements d'excitation 605 qui exis- tent en outre permettent d'influencer l'excitation préala- ble des selfs supplémentairement, cette influence pouvant s'effectuer d'une façon arbitraire ou en fonction de gran- deurs de fonctionnement quelconques.

Dans le montage de la fig. 66, on a monté en série avec chaque contact deux selfs de commande dont l'une est affectée à la demi-onde positive, et l'autre à la demi- onde négative de la tension monophasée. Pendant la demi- onde positive, on excite alors au préalable la self cor- respondant à la demi-onde négative de façon que son induc- tance disparaisse pratiquement. On procède de même pen- dant la demi-onde positive avec la self affectée à la de- mi-onde négative. Il n'est pas nécessaire de magnétiser au préalable de cette façon les selfs en alternant, et on peut d'emblée les régler sur les valeurs les plus favora- bles pour la demi-onde considérée.

Pour effectuer cette magnétisation préalable en vue de réduire l'inductance, on branche les enroulements de magnétisation préalable 617 et 618 sur des résistances de mesure 619 et 20 qui sont reliées par l'intermédiaire de soupapes 622 et 623 au côté secondaire du transformateur 621 qui est branché du côté primaire sur la tension monophasée. Le .cote primaire de ce transformateur d'intensité est en sé- rie avec le réseau monophasé. Dans le cas où il n'y a pas de réseau monophasé, on branche le transformateur 621 sur un appareil donnant le rythme et dont la fréquence est dans un rapport constant avec celle du réseau primaire assurant l'alimentation.

Lors de la mise en service d'un dispositif de commutation utilisé comme convertisseur, il se produit des difficultés lorsqu'il y a plusieurs pôles qui doivent être coupés à dos instants différents, donc on particulier

lorsque le dispositif de commutation est branché d'un côté sur un réseau triphasé.

Si on l'entraîne tout d'abord, pour la mise en service, à la vitesse du synchronisme, pour le brancher ensuite directement sur la pleine tension du réseau, il peut arriver, par suite de phénomènes d'é- change, les passages des courants par zéro soient décalés dans le temps par rapport aux instants, intérieurs à une période, auxquels ces passages se produisent dans le fonc- tionnement normal, que des décharges par des arcs se pro- duisent sur les contacts et que le dispositif de commuta- tîon entre dans un état qui équivaut à un court-circuit et par lequel les contacts peuvent être endommagés jusqu'à de- venir inutilisables.

Pour éviter ces inconvénients, il faudrait utiliser un procédé de démarrage compliqué, par exemple appliquer d'abord à l'aide d'appareils de démarra- ge spéciaux une fraction seulement de la tension du réseau sur les contacts du dispositif de commutation, et faire monter ensuite la tension progressivement jusqu'à sa pleine valeur.

Un perfectionnement à cet égard est basé sur le principe que l'on ne peut pas abandonner au hasard la po- sition de l'instant de l'enclenchement à l'intérieur de la période de la tension alternative, et il consiste dans le fait que pour l'enclenchement on prévoit un dispositif de Commutation commandé en synchronisme avec la variation de la tension et qui applique la tension aux trajets de coupure à un instant déterminé à l'avance de sa position de phase.

Il est avantageux de choisir pour l'instant de l'enclenchement un instant où un seul des trajets de cou- pure est fermé, et où tous les autres sont ouverts. On peut alors, comme il nty a pas de court-circuit, appliquer sans difficulté tous les pôles simultanément sur la tension.

On obtient par ce moyen un dispositif d'enclenchement de construction simple.

Le phénomène de l'enclenchement s'accomplit alors

d'une façon analogue à une forte variation de la charge.

Le décalage des passages du oourant par zéro qui se pro- duit dans ce cas est commandé par la self de commande ci-dessus décrite, en particulier lorsque le réseau four- nissant le courant possède une caractéristique de tension rigide, de sorte que les variations de la charge n'ont qu'une faible influence sur la valeur de la tension.

Quand les conditions sont plus compliquées; en particulier lorsque la tension est élevée et lorsque
P'aplatissement de la courbe d'intensité au voisinage du passage du courant par zéro est restreint à une durée plus courte de la période, parce que les selfs augmenteraient autrement par trop de dimensions, par exemple lors de l'alimentation d'un redresseur par une génératrice spéciale ayant à peu près la même puissance, les conditions à ob- server lors de la mise en service sont plus sévères. On satisfait à ces conditions, selon une autre caractéris- tique de la présente invention, en appliquant les diffé- rents pâles séparément et à des instants différents et appropriés sur la tension.

Il est avantageux dans ce cas de veiller à ce que tous les instants d'enclenchement se trouvent dans l'intervalle d'une période de la tension alternative, pour que tout le phénomène d'enclenchement soit achevé durant une période aussi courte que possible.

Selon une autre caractéristique de la présente invention, on simplifie la commande par le fait que l'ordre d'en- clenchement est donné pour tous les pâles en même temps, de telle sorte qu'il suffit donc, pour donner l'ordre de l'enclenchement, par exemple d'un bouton-poussoir.

Sur les fîgs. 67 et 68 sont représentés des exemples d'exécution de l'invention. La fig. 67 re- présente sous la forme d'un schéma un dispositif de com- mutation trîpolaîre fonctionnant en redresseur et compor- tant des contacts d'enclenchement spéciaux. La fig. 68 représente l'exécution de l'un des contacts de fonction-

nement, comportant un dispositif spécial de maintien ou de support, destiné à un convertisseur multipolaire, et qui entre en fonctionnement lors de la miss en service.

Sur la. fig. 67, 711 désigne l'enroulement pri- maire du transformateur d'alimentation, branché par exemple à un réseau insensible aux variations de la charge, 712 l'enroulement secondaire, 713 les points de coupure -orin- cipaux qui, pendant le fonctionnement, sont commandés en synchronisme par un moteur synchrone 714 qui est branché par l'intermédiaire d'un régulateur de phase 715 sur ]enroulement secondaire 712 par l'intermédiaire du dispo- sitif de commande 716 muni de cames, d'excentriques, de plateaux oscillants ou de dispositifs de commande analo- gues. En série avec les trajets principaux de coupure se trouvent les selfs de commande 717 qui comportent un se- cond enroulement de magnétisation préalable par une source de courant non représentée.

D'autre part, en série avec les trajets principaux 713 se trouvent les trajets de coupure auxiliaires 719. Ces derniers sont reliés par l'intermédiaire d'un embrayage débrayable 721 et d'un. jeu d'engrenages 722, 823, à la commande synchrone. Lors- qu'on l'embraye à la main, l'embrayage saisit les contacts auxiliaires 719 à un instant tel qu'ils se ferment par exemple à l'instant représenté où l'un des trois contacts principaux 713 est fermé, tandis que les deux autres sont ouverts, 720 représente la charge du redresseur, par l'intermédiaire de laquelle se ferme le circuit allant au point neutre de l'enroulement secondaire 712 du trans- formateur d'alimentation.

Sur la fig. 68, 724 et 725 sont les deux contacts fixes d'un trajet de coupure, sur lesquels on fait arriver le courant par les conducteurs flexibles 726 et 727. Lors- qu'il s'agit d'intensités très élevées, par exemple de l'ordre de grandeur de 103 ampères, on utilise des con- ducteurs ou rubans flexibles pour ne pas exercer sur les

contacts 724 et 725 des efforts nuisibles pouvant gêner la bonne application des contacts les uns sur les autres.

La fermeture du courant est assurée par le pont mobile 728. Ce pont est articulé, pour le guidage, sur un levier 729 qui pivote dtautre part sur le bâti qui n'est pas re- présenté spécialement. C'est contre ce bâti que s'appli- que également le ressort 730 qui tend à appuyer le pont 728 contre les contacts fixes 724 et 725. Un poussoir 731 entraîné dans un mouvement ascendant et descendant par le dispositif de commande synchrone, de longueur ou de course réglable, soulève, pendant le fonctionnement, le pont 728 dans le rythme désiré et le sépare des contacts fixes 724 et 725, puis le laisse de nouveau retomber.

Avant la mise en service, la fermeture des contacts est empêchée toutefois par la butée mobile 732 qui est poussée par un ressort 733 entre l'extrémité du levier 729 et un appui spécial 734. Le ressort 733 agit en sens con- traire d'un aimant 735 excité par la bobine 726. La force magnétique est toutefois calculée de façon à ne pas suffis pour surmonter la force du ressort. Ctest pourquoi on la renforce à l'aide d'une seconde bobine d'excitation 737. Même dans ce oas, elle ne suffit pas pour retirer la butée tant que le bras repose dessus. Ce n'est que lors- que le poussoir 731 commandé au synchronisme détache le pont 728 par exemple jusqu'à la ligne en trait mixte que la butée 732 est libérée et que l'aiment 735 la retire.

Pour arrêter le convertisseur, on coupe le courant dans la bobine 737 ou on y envoie un courant de sens contraire.

La butée 732 tombe alors, de sorte que le pont 728 est suffisamment soulevé par le poussoir 731. La mise en ser- vice s'effectue alors par le fait que la commande synchrone enclenche d'abord le poussoir 731, et ensuite tous les contacts sont appliqués simultanément sur la tension. Mais' ils sont tout d'abord maintenus ouverts par les butées 732, il n'y a donc pas de court..circuit. Si alors on

excite l'aimant 735 par les deux bobines 736 et 737 dans le méme sens, les butées 732 sont libérées et re- tirées successivement en synchronisme avec les courants alternatifs des différentes phases. Par conséquent, les différents p8les sont également enclenchés successivement au rythme du synchronisme et dans l'ordre correct pour le fonctionnement.

Inapplication de tous les groupes de contacts 724 et 725 sur la tension et l'enclenchement de l'excitation de tous les aimants 735 peuvent être assurés simultanément par un seul organe de transmission de l'ordre.

Dans un dispositif de commutation comportant des contacts animés d'un mouvement périodique, les fortes dis- symétries du réseau triphasé ou les court-circuits à la terre ou les variations brusques de la charge ont, du cô- té continu., et par différence avec les autres convertis- s.eurs.. pour effet que les contacts sont endommagés par des arcs qui se produisent. Il en est de même du fait des dé- tériorations mécaniques dans le système des contacts.

Selon une autre caractéristique de la présente invention, on prévoit une protection à action rapide sous la forme d'un dispositif de coupure des décharges qui se forment en cas de perturbation entre les contacts de cou- pure. Selon une autre caractéristique de la présente in- vention, on empêche simultanément, par un dispositif de blocage commandé par le .courant à couper la refermeture du circuit dérangé et par conséquent la formation de nouveaux arcs .

Sur les figs. 69 et 70 sont représentés des exemples d'exécution de l'invention. La fig. 69 repré- sente un dispositif de commutation tripolaire, analogue à celui de la fig. 67, et représenté également d'une fa- çon schématique. Sur la fig. 70 est représentée une forme d'exécution spéciale du dispositif de contact avec un dispositif de verrouillage qui. est semblable, àquelques

adjonctions près, à celui de la fig. 68.

Sur la fig. 69, 711 désigne l'enroulement primaire du transformateur d'alimentation, cet enroulement étant branché sur le réseau, 712 l'enroulement secondaire, 713 les trajets principaux de coupure qui sont commandés, pendant le fonctionnement, par une commande synchrone non représentée et par l'intermédiaire de cames, d'excentriques, de plateaux oscillants ou d'organes de commande analogues.

En série avec les trajets de coupure principaux se trouvent les selfs de commande 717. Elles comportent un second enroulement 718 à l'aide duquel on peut, lorsque c'est nécessaire, les magnétiser au préalable au moyen d'une sour- ce de courant non représentée.

D'autre part, en série avec les trajets de cou- pure principaux 713 se trouvent les trajets de coupure auxiliaires 719 qui sont commandés suivant le même rythme que les trajets principaux 713. En parallèle avec chaque trajet auxiliaire 719 est monté un coupe-circuit 740 extrêmement sensible.

Tant que les deux paires de contact 713 et 719 fonctionnent correctement, il ne passe absolument aucun courant à travers le coupe-circuit en parallèle 740, puisque durant la période pendant laquelle les contacts 713 sont fermés et qu'il y passe. du courant, les contacts auxiliaires 719 en parallèle avec le coupe-circuit 740 sont fermés simultanément. Le coupe-circuit est par consé- quent déchargé du courant de fonctionnement et peut donc être calculé pour une intensité très faible d'entrée en action, qui ne représente qu'une fraction du courant de fonctionnement du convertisseur.

Il entre alors on fonc- tion très rapidement et sans inertie. S'il se produit alors une perturbation qui a pour conséquence la formation d'un arc lors de l'ouverture des contacts 713, l'arc passe, du moment que les contacts 719 sont également ouverts, par le coupe-circuit 740 en parallèle avec eux et le

fait fondre très rapidement avant que l'arc ait pu pro- voquer des dégats sérieux. En même temps, un dispositif de blocage qui empêche de refermer le circuit est déclen- ché par l'entrée en action du coupe-circuit.

Le dispositif de blocage est représenté d'une façon particulièrement claire sur la fig, 70. Les pièces semblables à celles de la fig. 68 sont munies des menés signes de référence. L'aimant 735 comprend un second enroulement d'excitation 738. Ce dernier est en série avec le coupe-circuit 740 et est en parallèle avec ce dernier par rapport à la coupure située entre le pont 728 et le contact 725.

S'il se produit une perturbation qui entraine la formation d'un arc à la coupure située entre le pont 728 et le contact 724, le coupe-circuit 740 entre en action et coupe l'arc. La bobine 738 est enroulée de façon que le champ produit par la bobine 736 soit affaibli ou supprimé par le courant qui y passe dans le cas d'une détérioration du coupe-circuit 740 jusqu'à l'instant de son entrée en action. Par conséquent, au même instant, la butée 732 est arrachée de l'aimant 735 par le ressort 733 et elle glisse, pendant la période d'ouverture qui subsiste encore, dans la position du dessin, sous l'extré- mité libre du bras 729, de sorte que le pont 728 ne peut pas se replacer sur les contacts 724 et 725.

Dans cette- forme d'exécution, chaque point de commande n'assure que sa propre coupure.

Par différence avec ce qui vient d'être ex- posé, la fig. 69 représente un dispositif de commuta- tion multipolaire comportant un dispositif dans lequel chaque dispositif de commande est individuellement en mesure de déclencher tous les dispositifs de blocage existants. En efïet, dans cet exemple, en série avec chaque coupe-circuit 740 se trouve un enroule- ment primaire 741 d'un transformateur auxiliaire

commun 739. Ce dernier ne comprend qu'un seul enroule- ment secondaire 742 qui alimente simultanément toutes les bobines de déclenchement 738. Souvent il faut à cet effet monter dans le circuit de commande un dispositif am- plificateur. Ce dernier est également représenté par un exemple sur la fig. 69.

Sur l'enroulement secondaire 742 du transformateur auxiliaire 739 est branché un circuit de grille d'une lampe de décharge 744 dont les anodes se trouvent dans le circuit, alimenté par une tension con- tinue par les bornes 745, des trois bobines de déclenche- ment 738 montées en parallèle. On applique par la bat- terie à courant continu 743 sur la grille de la lampe 744 une tension de polarisation dont la valeur est immédiate- ment inférieure à sa tension d'allumage.

Le circuit ma- gnétique du transformateur auxiliaire 739 est établi d'une façon analogue à celui des selfs 717, et par un fer d'une perméabilité très élevée avec un coude de saturation très prononcé qui est dépassé déjà par le faible courant d'excitation qui doit être coupé par le coupe-circuit 740, et de 1''ordre de grandeur par exemple de un ampère. Par ce moyen, malgré un petit nombre de spires du transforma- teur auxiliaire, on obtient une impulsion de tension rela- tîvement forte aussi bien lorsque le courant qui traverse le coupe-circuit augmente que lorsque on le coupe. Les deux impulsions de tension précitées sont de sens opposé.

Par conséquent, la tension de polarisation de grille de la lampe 744 est donc toujours augmentée par l'une des deux impulsions, quel que soit le sens momentané du courant dans l'arc qui se forme par suite de la perturbation, cette ten-. sion provoquant le fonctionnement du tube de décharge.

Le dispositif de blocage peut servir en même temps de dispositif d'enclenchement pour la mise en service du con- vertisseur, selon ce qui a été dit ci-dessus à propos de la fig. 68.
EMI119.1

La présente invention est également appliuabl 1

dtautres dispositifs de coupure à manoeuvres fréquentes qui doivent Atre bloqués rapidement en cas de perturbation.

Une autre solution possible d'éviter les pertur- bations notamment par court-circuit ou encore par une forte charge subite ou par une charge dissymétrique du réseau triphasé branché, consiste à brancher le dispositif de com- mutation, comportant les contacts animés d'un mouvement pé- riodique, sur un générateur spécial de courant comme appa- reil unique de consommation, en plus duquel on n'en branche aucun autre.

Par ce moyen, on réalise un dispositif conver- tisseur fermé qui ne peut plus être dérangé par des appa- reils consommateurs étrangers ou par des court'-circuits dans le réseau, et avec lequel on peut transformer des cou- rants d'une tension et d'une intensité élevées pratiquement sans étincelle ou avec un phénomène de décharge faible.

Quand la tension est faible et l'intensité très élevée, on utilise avec avantage des contacts qui exécutent un mou- vement de séparation par soulèvement parce que par ce moyen on évite les pertes par frottement qui diminuent très for- tement le rendement des convertisseurs tournants de faible tension. Quand la tension à transformer est très élevée, l'avantage de ce jeu convertisseur par rapport aux machines à collecteur connues consiste également dans le fait qu'on peut exécuter le dispositif avec un nombre relativement faible de contacts, ce qui permet d'obtenir sans difficul- té une grande sécurité d'isolement.

On peut disposer le générateur de courant alterna- tif sur le même arbre que le dispositif de commutation.

Sur la fig; 71 est représenté schématiquement un dispositif convertisseur de ce genre. 571 désigne un générateur de courant triphasé qui est monté sur le même arbre commun 573 que le dispositif de commutation. Le dispositif de commutation 572 comprend plusieurs jeux de contacts 574. Les contacts mobiles sont entraînés chacun

par une came 575 et exécutent un mouvement de soulèvement.

Le courant de la génératrice 571 est envoyé dans un trans- formateur 576 et dans les trois selfs 577, 578 et 579.

Le courant redressé est évacué par les conducteurs 580 et 581. La génératrice 571 est entraînée par une machine d'entraînement 582. Les selfs peuvent être réunies avec le transformateur de façon à ne former qu'une seule unité de construction. Lorsque le transformateur est supprimé., la génératrice triphasée peut être construite de façon que sa courbe de tension comporte immédiatement l'échelon produit autrement par les selfs de commande, de telle sorte que ces dernières sont supprimées.

Le convertisseur représenté sur la fig. 71 peut, en raison de son bon rendement, remplacer avec avantage une génératrice à courant continu de grande intensité, dont on sait que le rendement est relativement mauvais par suite des pertes de transmission du courant au contact des balais et par les pertes de frottement de ces balais.

Y1 est avantageux, lorsqu'on utilise le disposi- tif de commutation de la présente invention pour le redres- sement de tensions alternatives polyphasées, de maintenir le nombre des dispositifs limitant l'intensité, par exemple des selfs de commande, sensiblement plus faibles que celui des phases alternatives participant successivement à la conduction du courant, et de donner à ce nombre une valeur égale à celui des phases alternatives participant à chaque instant d'une façon simultanée à la conduction du courant.

Entre les phases alternatives et les dispositifs limitant l'intensité sont montés des contacts de coupure qui sont reliés entre eux et à la source alternative d'alimentation et aux dispositifs limitant l'intensité, de façon que ces .derniers dispositifs soient branchés successivement sur les différentes phases alternatives.

En plus de ces contacts de coupure, on peut monter en série ou en amont avec les dispositifs limitant l'intensité encore des interrupteurs

supplémentaires spéciaux qui assurent la commande propre- mont dite du courant, tandis que les autres contacts de coupure directement reliés aux phases alternatives servent uniquement de commutateurs de sélection, peur relier cha- que fois les dispositifs limitant l'intensité à la phase alternative qui doit participer à la conduction du courant.

Le nombre des dispositifs de limitation du cou- rant qui doit être prévu entre les interrupteurs et le ré- seau continu ou les consommateurs de courant continu dé- pend essentiellement du montage des phases alternatives alimentant le dispositif. Dans un montage hexaphasé en étoile normal du transformateur affecté au redresseur, on prévoit par exemple deux dispositifs limitant l'intensité, parce que ce sont au maximum deux des six phases qui par- ticipent simultanément à la conduction du courant.

Le nombre des dispositifs limitant l'intensité qui est néces- quand saire devient plus grand on utilise les montages connus comportant des selfs d'aspiration ou des dispositifs analo- gues dont le but consiste à augmenter le nombre des phases alternatives participant simultanément à la conduction du courante ou la durée de fonctionnement d'une phase alter- native par rapport à la durée correspondante du montage tétraphasé simple.

Sur le dessin sont représentés sur les figs. 72 et 73 des exemples d'exécution de l'invention. Sur la fig.

72, un transformateur 592 dont l'enroulement secondaire est hexaphasé et en étoile est branché sur un réseau al- ternatif 591. Entre le réseau continu 593 et les pha- ses secondaires du transformateur 592 se trouvent deux selfs de commande 594 servant à limiter l'intensité, et un dispositif de contact consistant en un nombre plus grand de contacts de coupure. Ce dispositif consiste en huit interrupteurs individuels constitués par des interrupteurs came, parmi lesquels six interrupteurs sont reliés aux phases secondaires du transformateur 592, tandis que deux

interrupteurs sort branchês sur les deux selfs 594.

Four la commande des différents interrupteurs,, on utilise un ar- bre à cames relié à un moteur synchrone' 596 dont l'en- roulement alternatif est branché par 1'intermédiaire d'un transformateur de réglage 597 au réseau triphasé 591.

Il faut faire remarquer que le dispositif 595 ne doit être considéré que comme un exemple d'exécution.

Les contacts des interrupteurs qui se trouvent entre le réseau continu et le transformateur peuvent aussi être constitués de façon différente, par exemple de telle sor- te que la liaison de contact soit réalisée comme dans un collecteur entre un balai et un contact tournant. Ce qui est essentiel pour l'invention, c'est simplement que le nombre des selfs est inférieur à celui des phases al- ternatîves alimentant le redresseur.

La fig. 73 représente un autre exemple d'exé- cution de l'invention. Les pièces qui correspondent à celles de la fig. 72 sont désignées par les mêmes chiffres de référence. La différence entre les deux montages réside dans le fait que dans la fig. 73 on utilise non pas deux selfs mais trois selfs de commande. Cela est dû à ce que le secondaire du transformateur 592 se compose de deux enroulements triphasés partiels qui sont reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire de selfs d'aspiration. Dans ce montage, trois phases alternatives participent temporaî- rement d'une façon simultanée à la conduction du courant, et en conséquence on prévoit trois dispositifs pour limi- ter le courant qui doit être manoeuvré par le dispositif à contact 595.

Les contacts orientés vers les selfs sont reliés entre eux et à ces selfs de façon que seuls soient branchés en parallèle les contacts qui ne peuvent partici- per simultanément à la conduction du courant.

Si le dispositif de commutation de la présente invention doit être utilisé comme interrupteur de grande puissance avec une self, il faut constituer@e dispositif

de déclenchement de préférence de façon qu'il fournisse une impulsion de déclenchement en fonction de la position de phase de l'intensité, et avec une avance telle par rapport au début du passage du courant par zéro que les contacts aient atteint'la distance d'extinction au plus tard à la fin de la période de faible intensité produite par la self.

Dans certains cas, il peut être avantageux de fixer l'intervalle de l'avance de façon que les contacts se soient déjà séparés, lors du passage du courant par zéro, d'une distance déterminée, particulièrement avanta- geuse pour le type d'interrupteur considéré.

On peut obtenir une coupure pratiquement exempte d'étincelle quand la commande des contacts s'effectue de manière que la séparation des contacts ne commence qu'après le début ou au moins en même temps seulement que commence la période de faible intensité, la vitesse de déclenchement étant maintenue à une valeur élevée telle que les contacts atteignent leur distance d'extinction, qui dans ce cas est le plus souvent sensiblement plus petite, encore dans les limites de la même période de faible intensité.

Il est souhaitable dans ce cas de constituer la commande du dispositif de commutation de façon qu'elle fonctionne avec une précision d'une faible fraction d'une demi-période.

Pour décharger le dispositif de commutation de la manoeuvre d'enclenchement, on le munit d'un trajet de coupure auxiliaire supplémentaire, la commande étant cons- tituée de telle sorte que le trajet auxiliaire s'ouvre, lors du déclenchement, après la coupure principale, et que, lors de l'enclenchement, il se ferme également après le trajet principal, et qu'il assure donc de l'enclenchement,
L'enclenchement peut aussi être assuré lui-même suivant le synchronisme, par exemple à l'aide d'un disposi- tif commandé en fonction de la phase de l'intensité ou de

la tension, de telle sorte que 1''enclenchement s'effectue au moment du passage du courant par zéro et par conséquent sans qu'il passe du courant.

Souvent il est également avantageux d'utiliser une seule self pour une installation relativement grande comportant plusieurs dispositifs de commutation. Cette self peut servir à décharger tous les dispositifs de commutation qui sont en série avec cette self, ou l'un quelconque d'entre eux quand ce dispositif de commutation est actionné au synchronisme de la manière ci-dessus décrite,
Souvent il peut être souhaitable de ne pas enclencher les selfs en permanence dans le circuit, de sorte qu'il est avantageux de ne les enclencher ou de ne les rendre efficaces qu'immédiatement avant une coupure ou encore avant l'enclenchement.

A cet effet, on peut utiliser par exemple un dispositif de commutation en parallèle avec la self. En cas de surcharge, on en- clenche tout d'abord la self dans le circuit principal qui doit être coupé et ensuite on commande le dispositif de déclenchement en fonc- tion de la phase de l'intensité de façon que la coupure s'effectue dans la période de faible intensité provoquée, au voisinage du passa- ge suivant de l'intensité par zéro, par l'action de cette self. Il est possible dans ce cas de maintenir à l'aide de la self et pendant la période de faible intensité la tension à une v@lour inférieure à dix volts, et l'intensité à une valeur inférieure à un ampère, de sor- te qu'une coupure sans étincelle est assurée d'une façon certaine.

Au lieu d'une self shuntée par un dispositif de commutation en parallèle, on peut aussi utiliser une self ordinaire dont on com- mande l'efficacité par un enroulement auxiliaire sur son noyau, cet enroulement étant court- circuitpar exemple en synchronisme avec la variation du ,courant alternatif. Il est possible dans ce cas, en choisissant convenablement le rapport des nombres des spires, d'ef- même/ fectuer également la manoeuvre pour la self/sous une tension sous laquelle il ne peut pas se produire d'étincelles ou de brûlures, par exemple, dans l'air, sous une tension de dix volts.

* Quand on utilise une telle tension, il passe un courant très intense dans l'enroulement auxiliaire de la self. La coupure

de cette forte intensité peut s'effectuer avec un avantage particu- lier au moyen d'un interrupteur à mercure du type de l'interrupteur Wehnelt. On peut obtenir dans ce cas, en utilisant une diminution de section, que lors du dépassement dtune intensité déterminée dans les sections réduites le mercure s'évapore, de sorte que par ce mo- yen il se produit une coupure du court-circuit à ltégard de la faible tension. Par le montage en parallèle de plusieurs sections réduites de ce genre (trous) dans un seul et même dispositif de commutation, ou encore dans plusieurs de ces dispositifs montés en parallèle, on peut alors tenir compte desintensités qui se produisent dans chaque cas.

Pour la commutation arbitraire, on peut en outre utiliser une commande supplémentaire, par exemple en réduisant encore davantage la section par des aiguilles en matière isolante glissées dans les trous.

La commande peut alors être effectuée électromagnétiquement ou enco- re directement mécaniquement.

Un autre mode d'exercer une influence sur le court-circuit de la self consiste à insérer dans le circuit un point d'une résis- tanae variable en fonction de la pression, à la façon d'un régula- teur à compression de charbons. Par une commande électro-riagnétique, on peut faire varier la pression en ce point directement par l'inten'- sité dans le circuit court-circuité même, ou encore en fonction d'une commande supplémentaire actionnée arbitrairement, de telle sorte que la résance dans le court-circuit atteint une valeur telle que l'in- ductance dans le circuit principal augmente jusqu'à une valeur effi- caoe pour sa coupure.

Un autre mode de variation de la résistance consiste dans l'insertion d'inductances dans le circuit de l'enroulement auxiliai- re de la self. C'est ainsi ou* on peut ouvrir par exemple un noyau de fer par le mouvement d'une armature, ou le fermer, en fonction de l'intensité. Ce noyau peut être calculée dans ses dimensions, de fa- çon qu'il n'atteigne pas sa pleine saturation,,

Claims

REVENDICATIONS : - 1.- Dispositif de commutation pour courants alternatifs, en particulier pour la commutation périodi- que dans les convertisseurs, onduleurs ou redresseurs, caractérisé par le fait que, dans le circuit du trajet de coupure, sont insérés des enroulements à l'aide des- quels on influence la variation de l'intensité, d'une fa- çon automatique, périodiquement avec le courant alterna- tif, de façon que les valeurs de l'intensité ne varient que faiblement au voisinage du passage du courant par zéro.

2. - Dispositif selon la revendication 1, avec des contacts mobiles, caractérisé par le fait qu'on sépare 'les contacts dans la partie aplatie de la courbe de l'in- tensité.

3.- Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé par le fait qu'on règle la vitesse de séparation des contacts, la résistance disruptive du trajet de coupu- re et l'augmentation de la tension de retour réciproquement de façon que la tension de rupture entre les contacts qui se séparent reste supérieure à chaque instant à la tension qui se rétablit.

4. - Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que pendant la période de fermeture du circuit, les surfaces des contacts qui viennent en prise des deux cotés du point de coupure sont métalliques.

5.- . Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que le trajet de coupure est dans le vide.

6.- Dispositif selon larevendiation 1, carac- <Desc/Clms Page number 128> térisé par le fait que le trajet de coupure se trouve à l'intérieur d'un milieu de haute qualitj, liquide ou gazeux, d'une tension de rupture élevée.

7.- Dispositif selon la revendication 1 ou 6, ca- ractérisé par le fait que le milieu entourant le trajet de coupure est utilisé sous une pression statique, afin d'aug- menter la valeur de la tension de rupture.

8.- Dispositif selon la revendication 1 ou 6, caractérisé par le fait qu'on obtient un remplacement rapi- de du milieu entourant le trajet de coupure et aux endroits soumis à la contrainte, par un soufflage ou une circulation de ce fluide.

9. - Dispositif selon la revendication 8, carac- térisé par le fait qu'on effectue le soufflage avec une intensité variable suivant un rythme adapté aux manoeuvres .

10. - Dispositif selon larevendication 8, caracté- risé par le fait que les contacts mêmes sont exécutés sous la forme de buses de soufflage ou de circulation.

11. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que le circuit possède une fréquence pro- pre faible, grâce à des éléments additionnels, comme des selfs, des résistances, des condensateurs, séparément ou en combinaison.

12. - Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que, dans les enroulements montés dans le circuit du trajet de coupure, on induit des tensions supplémentaires d'une fréquence et d'une phase appropriées.

13.- Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que les enroulements qui se trouvent dans le circuit du trajet de coupure ont une impédance va- riable.

14. - Dispositif destiné en particulier aux commu- tations périodiques dans les convertisseurs, onduleurs ou redresseurs, selon la revendication 1, caractérisé par le <Desc/Clms Page number 129> fait que, dans le circuit du trajet de coupure sont insérés des enroulements combinés avec une matière ferro-magnétique, dans lesquels la matière ferro-magnétique n'est pas saturée aux faibles intensités qui se produisent au voisinage du passage du courant par zéro, mais est saturée pour les in- tensités plus élevées (selfs de commande), et par le fait qu'en outre on dispose, en parallèle avec le trajet de coupure, des condensateurs, des inductances, ou des résis- tances ohmiques, ou plusieurs de ces moyens combinés et - prévus en supplément, par l'intermédiaire desquels on main- tient une partie du courant, coupé par le trajet de coupu- re,

de telle sorte que la chute de tension se trouve tout d'abord essentiellement appliquée aux bornes des impédan- ces qui sont en série avec le trajet de coupure, mais de façon que la tension aux bornes de ce trajet de coupure n'augmente que progressivement à partir de sa valeur nulle.

15.- Dispositif selon la revendication. 14, carac- térisé par le fait que 1'inductance de la self varie brus- quement quand l'intensité augmente, aussitôt que le noyau en matière ferro-magnétique atteint l'état de saturation, 16. - Dispositif selon la revendication 14, ca- ractérisé par le fait que la matière ferro-magnétique est saturée dès une intensité supérieure à un ampère et jus- qu'au dessus du coude de la caractéristique de magnétisa-. tion.

17.- Dispositif selon la revendication 14, carac- térisé par le fait que la self est exécutée avec un enroule- ment à faibles fuîtes.

18.- Dispositif selon la revendication 14, carac- térisé par le fait que la self est exécutée avec un noyau' de grande section et un nombre de spires relativement faible.

19.- Dispositif selon la revendication 14, carac- térisé par le fait qu'on utilise pour la self des qualités de fer de haute valeur, comme le permalloy ou l'hyperm. <Desc/Clms Page number 130>

20. - Dispositif selon la revendication 14, ca- ractérisé par le fait que la self est magnétisée au préala- ble.

21.- Dispositif selon la revendication 20, ca- ractérisé par le fait que la magnétisation préalable de la self s'effectue au moyen d'un courant continu constant.

22.- Dispositif selon la revendication 20, ca- ractérisé par une excitation préalable, le cas échéant sup- plémentaire, de la self par le courant continu de la charge.

23.- Dispositif selon la revendication 20, ca- ractérisé par une excitation, le cas échéant supplémentaire, de la self par un courant alternatif, pour améliorer les conditions dtenclanchement.

24.- Dispositif selon la revendication 20, carac- térisé par le fait que l'excitation de la self s'effectue par le courant alternatif qui passe dans les autres phases.

25. - Dispositif selon la revendication 14, com- portant un transformateur propre, caractérisé par le fait que la self est réunie par construction avec le transfor- mateur propre.

26. - Dispositif selon larevendication 20, carac- têrisé par le fait que la self est excitée au préalable en commun, lorsque plusieurs phases sont réunies magnétique- ment, au moyen d'un enroulement monté pour l'ensemble de toutes les phases sur une colonne supplémentaire.

27.- Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que la position, dans le temps, des pas- sages du courant par'zéro est adaptée à la variation de la charge par une variation de l'excitation préalable d'une self montée en amont.

28.- Dispositif selon la revendication 13, ca- ractérisé par le fait que les impédances sont variables au- tomatiquement en fonction de la charge.

29.- Dispositif selon la revendication 28, carac- <Desc/Clms Page number 131> térisé par le fait qu'on utilise comme résistances des ré- sistances à colonne de charbon qui sont placées sous une pression dépendant de la charge.

30.- Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé par des dispositifs influençant la phase du courant de la charge par rapport au rythme des manoeuvres, 31.- Dispositif selon la revendication 30, ca- ractérisé par le fait que le décalage, dans le temps et en fonction de la charge, du passage par zéro du courant à manoeuvrer, par rapport au rythme des manoeuvres, est com- pensé par une influence supplémentaire exercée sur la phase en fonction de son intensité.

32.- Dispositif selon la revendication 30, carac- térisé par le fait qu'on règle automatiquement, en fonction de la charge, la phase du moteur de commande du dispositif de commutation la plus favorable pour lacoupure du courant.

33.- Dispositif selon la revendication 32, carac- térisé par le fait qu'on règle la phase au moyen de régula- teur rapide.

34.- Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé par le fait qu'on ralentit les variations de la char- ge.

35.- Dispositif selon la revendication 34,carac- térisé par le fait que lorsque la charge est subitement ré- duite ou supprimée, le convertisseur est déclanché temporai- rement ou qu'on lui ajoute une charge supplémentaire.

36.- Dispositif selon la revendication 14, carac- térisé par le fait qu'en parallèle atree l'interrupteur ou le convertisseur est montée une résistance, la valeur de la ré- sistance en parallèle étant inférieure à celle de la résis- tance variable en série, et en particulier à celle de la self pendant le passage du courant par zéro, 37.- Dispositif selon la revendication 36, carac- térisé par le fait que la résistance en parallèle est cons- tituée par une charge utile, par exemple par l'enroulement <Desc/Clms Page number 132> d'un moteur d'entraînement.

38.- Dispositif selon la revendication 36, ca- ractérisé par le fait qu'on utilise la résistance en paral- lèle pour magnétiser au préalable la self de commande .

39.- Dispositif de commutation, en particulier convertisseur selon la revendication 36, caractérisé par le fait que la résistance du circuit en parallèle (70 à 72, fig. 14) a une composante capacitive.

40.- Dispositif selon la revendication 39, ca- ractérisé par le fait que le condensateur (70) est relati- vement très grand et que le circuit de fer (54) de la self (53) est constitué par une qualité de fer d'une faible per- méabilité.

41. - Dispositif pour la commutation du courant fort, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les dispositifs auxiliaires servant à déformer la courbe de l'intensité (générateurs d'une tension étrangère, self de commande, circuit en parallèle avec le trajet de coupu- re) sont constitués et leurs dimensions calculées de façon que l'intensité soit maintenue, dans la région du passage par zéro et pendant un intervalle de temps suffisant pour la séparation des contacts, à une valeur inférieure à celle qui est nécessaire pour donner naissance à des étincelles pendant la manoeuvre.

42.- Dispositif selon la revendication 41, carac- térisé par le fait que le noyau de fer (54)de la self (53) est saturé pour une valeur de l'intensité qui est inférieu- re à celle qui est nécessaire pour donner naissance à des étincelles pendant la manoeuvre.

43.- Dispositif selon la revendication 41, ca- ractérisé par le fait que la valeur de la résistance du circuit (70 à 72) monté en parallèle avec le trajet de coupure (59) est une fraction de la résistance de la self (53) à l'état non saturé. <Desc/Clms Page number 133>

44,- Dispositif s,elon. la revendication 41, ca- ractérisé par l'utilisation de contacts dont les surfaces de contact conservent leur position réciproque pendant le contact.

45.- Dispositif selon la revendication 44, ca- ractérisé par le fait que les contacts (84, 85) sont cons- titués par des contacts à pression qui se détachent les uns des autres par soulèvement, 46. - Dispositif de commutation, en particulier avec des contacts à mouvement périodique pour des convertis- seurs, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les dispositifs de contact (84 à 89) munis de contacts à pression (84, 85 fige 15 et 16) sont construits à la façon des soupapes de distribution des cylindres des moteurs à combustion interne.

47. - Dispositif selon la revendication 46, carac- térisé par lefait qu'on commande les contacts mobiles (85) par un arbre à cames ou par un arbre à excentriques (86).

48.- Dispositif selon la revendication 47, caractérisé par le fait que les forces mécaniques qui sont exercées sur l'arbre à cames ou l'arbre à excentriques (86) sont compensées par des forces de sens opposé s'exerçant au même point.

49. - Dispositif selon la revendication 48, avec un nombre pair de pales, caractérisé par le fait que, en un même point de l'arbre (86) on dispose chaque fois deux pô- les en les décalant réciproquement de 1800, 50.- Dispositif selon la revendication 45, ca- ractérisé par le fait que les surfaces de contact des piè- ces de contact (84, 85) ont là forme de -surfacesde rotation ou de révolution.

51.-- Dispositif selon la revendication 50, carac- térisé par le fait que les pièces de contact (84, 85) tour- nent réciproquement autour de Il axe commun.. <Desc/Clms Page number 134>

52.- Dispositif selon la revendication 44, ca- ractérisé par le fait que les pièces de contact (84, 85) sont constituées au moins aux endroits du contact (227,228) en un métal relativement tendre, d'une part, et d'autre part en un métal plus dur, et qu'on les applique l'une con- tre l'autre sous une pression qui suffise pour déformer le métal le plus tendre.

53.- Dispositif selon la revendication 45, avec des contacts à grande surface de contact, caractérisé par le fait qu'au moins l'une des surfaces de contact de chaque pair de contacts (84, 85) est munie de trous à la façon d'un tamis.

54. - Dispositif selon la revendication 44, carac- térisé par le fait que les contacts (84, 85) sont consti- tués, au moins sur les surfaces de contact (227, 228), par des matières à point de fusion élevé.

55.- Dispositif selon la revendication 54, ca- ractérisé par le fait que l'un des deux contacts (84,85) comporte une pièce rapportée en charbon.

56.- Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé par le fait qu'avec les contacts principaux (84,85) sont combinés des contacts auxiliaires qui se ferment avant et s'ouvrent après les contacts principaux.

57.- Dispositif selon la revendication 44, ca- ractérisé par le fait que la pression d'application des contacts (84, 85) est obtenue au moyen de dispositifs élec- tro-magnétiques ou électro-dynamiques.

58.- Dispositif selon la revendication 44, ca- ractérisé par le fait qu'on exerce à l'aide de dispositifs électro-magnétiques ou électro-dynamiques une pression de frottement sur les contacts mobiles (85, 88).

59.- Dispositif selon la revendication 57 ou 58; caractérisé par le fait qu'on règle automatiquement, par les grandeurs qui se produisent dans le circuit à commander. <Desc/Clms Page number 135> la pression produite.

60, - Dispositif selon larevendication 59, carac-- térisé par le fait qu'on utilise le courant de-la charge qui traverse le dispositif de commutation pour exciter les dispositifs électro-magnétiques ou électro-dynamiques.

61.- Dispositif selon la revendication 60, ca- ractérisé par le fait que sur les pièces de contact, sont disposés des noyaux de fer autour desquels on fait passer en une ou plusieurs spires les conducteurs par lesquels le courant arrive sur les contacts (84, 85).

62.- Dispositif selon la revendication 59, ca- ractérisé par le fait que l'on commande et que l'on règle réciproquement les forces mécaniques agissant sur les piè- ces de contact (84, 85) et la force produite par le cou- tant, de façon que les contacts ne puissent se détacher que pour une intensité inférieure à une intensité qui leur est nuisible.

63.- ,Dispositif selon la revendication 62, ca- ractérisé par le fait que sur le chemin de transmission de la force se trouve, entre la pièce de contact mobile (85) et la commande, (86, 87), un embrayage à friction.

64.- Dispositif selon la revendication 45, ca- ractérisé par le fait que pour séparer les contacts (84,85) on souffle un gaz sous pression entre les surfaces des con- tacts.

65.- Dispositif selon la revendication 64, carac- térisé par le fait que le dispositif à contacts (84 à 89) est constitué en même temps sous la forme d'une soupape pour les gaz sous pression.

66.- Dispositif selon la revendication 45, ca- ractérisé par le fait que chaque emplacement de commande se compose de deux contacts fixes sur lesquels sont bran- rhés les conducteurs par lesquels arrive le courant; et par un contact mobile formant pont entre les deux contac ts <Desc/Clms Page number 136> fixes.

67.- Dispositif selon la revendication 1, ca- ractérisé par le fait que chaque emplacement de commande comprend plusieurs trajets de coupure en série sur les- quels la tension totale se répartit proportionnellement par des résistances en parallèle.

68.- Dispositif selon la revendication 45, ca- ractérisé par le fait que le contact fixe (84) est débra- yable.

69.- Dispositif selon la revendication 41, caractérisé par le fait que l'une au moins des pièces de contact est divisée et qu'en série avec les différentes pièces de contact partielles(106, 107, f ig. 17) sont montées des selfs de commande identiques entre elles (104, 105).

70.- Dispositif comportant des contacts à mou- vement périodique, en particulier convertisseur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on règle l'in- tensité ou la tension par variation de la grandeur des demi-ondes qu'on laisse passer.

71.- Dispositif selon la revendication 70, ca- ractérisé par le fait que pour le réglage de l'intensité et de la tension, l'instant momentané de l'enclenchement peut être réglé différemment dans le temps à l'intérieur de la période de transmission du courant.

72.- Dispositif selon la revendication 71, avec des contacts à glissement ou à roulement caractérisé par le fait que l'un au moins des contacts (131, 135, fig. 22) de chaque trajet de coupure peut être allongé ou raccourci.

73.- Dispositif selon la revendication 72, ca- ractérisé par le fait que l'un au moins des contacts (131, fige 23, 24) se compose de plusieurs pièces de contact (132, 133) branchées en parallèle entre elles et pouvant être déplacées réciproquement dans le sens du mouvement. <Desc/Clms Page number 137>

74.- Dispositif selon la revendication 71, avec des contacts à pression commandés par'un arbre à cames, caractérisé par le fait que le contact mobile est commandé par plusieurs cames (141,142, figs. 25, 26), la position angulaire des cames les unes par rapport aux autres étant réglable.

75.- Dispositif selon la revendication 74, ca- ractérisé par le fait qu'il existe plusieurs arbres à cames (137, 138) entraînés chacun par un moteur synchrone, et par le fait qu'on peut modifier la phase réciproque des mo- teurs.

76.- Dispositif selon la revendication 71, carac- térisé par le fait qu'à l'aide d'un dispositif mécanique (146, fige 27) pouvant être décalé par rapport à la phase de la tension alternative, on amorce la fermeture des con- tacts, tandis que, dans le temps restant qui s'écoule jus- qu'au passage de l'intensité par zéro, le contact est main- tenu automatiquement par un dispositif de maintien (148,149) commandé en fonction de l'intensité.

77.- Dispositif de commutation comportant des contacts à mouvement périodique, en particulier convertis- seur selon la revendication 71, caractérisé par le fait qu'on peut également régler de façon différente l'instant du déclanchement à l'intérieur de la période de transmis- sion du courant.

78.- Dispositif selon la revendication 77, carac- térisé par le fait que la commande de l'instant de l'enclan- chement est accouplée avec l'instant du déclanchement.

79.- Dispositif selon la revendication 78, carac- térisé par le fait qu'on décale l'instant du déclanchement et l'instant de l'enclanchement toujours en sens contraire, mais que l'on décale l'instant du déclanchement d'une quan- tité moindre que l'instant de l'enclanchement.

80.- Dispositif selon la revendication 77, carac- <Desc/Clms Page number 138> térisé par le fait que le décalage de l'instant du déclan- chement est commandé en fonction de la charge.

81.- Dispositif selon la revendication 77, ca- ractérisé par le fait qu'on commande le décalage de l'ins- tant du déclanchement en fonction de la valeur d'une ten- sion continue opposée existant éventuellement.

82. - Dispositif selon la revendication 81, ca- ractérisé par le fait qu'on commande l'instant du déclan- chement en fonction de la différence entre la tension mo- trice et la tension opposée, 83.- Dispositif selon la revendication 77, caractérisé par le fait .que le réglage de l'instant du déclenchement est différent suivant le degré de suppres- sion des ondulations du courant continu.

84.- Dispositif selon la revendication 77, ca- ractérisé par le fait qu'on commande l'instant du déclan- chement en fonction de la valeur et de la phase des harmo- niques supérieurs du courant alternatif.

85.- Dispositif selon la revendication 77, caractérisé par le fait qu'on commande l'instant du déclan- chement en fonction de la dissymétrie du courant alternatif polyphasé.

86. - Dispositif selon la revendication 77, com- .portant une self de commande magnétisée au préalable, ca- ractérisé par le fait que l'on commande le décalage de l'instant du déclanchement en fonction de la magnétisation préalable de la self de commande.

87.- Dispositif selon la revendication 77, com- portant des contacts à pression commandés par des cames, caractérisé par le fait que les cames de commande coniques (87, fig. 28) s'étendent, dans le sens de l'axe de l'arbre de commande, sur une longueur déterminée dont on peut les déplacer en même temps suivant l'axe. <Desc/Clms Page number 139>

88.- Dispositif selon la revendication 14, ca- ractérisé par le fait que pour le réglage de l'intensité et de la tension dans le circuit branché, on règle diffé- remment, dans le temps, sur la self de commande (11/14, 12/15, 13/16, fig.6), dont l'inductance peut être modi- fiée brusquement en fonction de l'excitation, le commence- ment de cette-variation brusque d'inductance, dans les li- mites de la période de transmission du courant.

89.- Dispositif selon la revendication 88, ca- ractérisé par le fait que le courant d'excitation servant à la magnétisation préalable (17, 18, 19) de la self est réglable.

90,- Dispositif selon la revendication 89, oa- ractérisé par le fait que pour l'excitation de la magnéti- sation préalable, on utilise du courant alternatif.

91.- Dispositif selon la revendication 71, ca- ractérisé par le fait qu'en plus d'un dispositif mécanique de réglage (87/99,fig.28).on prévoit 'un second disposi- tif de réglage, mécanique, magnétique (91,97) ou éleatri- que (95,' 96).

92.- Dispositif selon la revendication 36, ca- ractérisé par le-fait que la capacité (70, fig. 14) et la résistance (71, 72) du circuit en parallèle sont réglables et servent au réglage de l'intensité et de la tension du coté consommateur.

93.- Dispositif selon la revendication 92, ca- ractérisé par le fait qu'une self auxiliaire (73, 74, fig.

29) indépendante du dispositif de réglage est insérée entre l'emplacement de la coupure (59) et le point de dérivation du circuit en parallèle (70 à 72).

94.- Dispositif selon la revendication 93, ca- ractérisé par le fait que pour la self auxiliaire (73) est prévu un circuit parallèle (78) par l'intermédiaire duquel l'énergie magnétique de la self auxiliaire se compense / <Desc/Clms Page number 140> après l'ouverture du trajet de coupure au plus tard jusque peu d'instants avant qu'il soit refermé.

95.- Dispositif selon la revendication 93, ca- ractérisé par le fait qu'on magnétise au préalable la self auxiliaire (73) de façon que son circuit de fer (74) se trouve à l'état non saturé lors de la fermeture du trajet de coupure (59).

96. - Dispositif selon la revendication 14, ca- ractérisé par le fait qu'on calcule les dimensions de la section du fer de la self de commande (11/14, 12/15, 13/16., fig. 6) de façon que le temps qui s'écoule jusqu'à ce que la saturation soit atteinte soit égal ou au moins presque égal à la durée d'une demi-onde du courant alternatif qui doit être commandé, 97.- Dispositif de commutation à contacts à mou- vement périodique, en particulier convertisseur selon la revendication 96, caractérisé par le fait que les contacts principaux ne sont déplacés que toutes les quatre demi- ondes, 98.- Dispositif selon larevendication 1, en par- ticulier pour le redressement de courants alternatifs, ca- ractérisé par le fait que du côté alternatif des contacts principaux (501, 502)

on dispose deux circuits montés en parallèles et contenant chacun un condensateur (508, 509, fig. 30) et un interrupteur auxiliaire (510, 511) monté en série avec.le condensateur, de telle sorte que chacun dteux constitue avec les deux contacts principaux qui se relayent dans le temps un circuit fermé, et par le fait que chacun des interrupteurs auxiliaires (510, 511) montés en série avec les condensateurs (508, 509) se ferme à peu près en même temps que l'un des contacts principaux (501, 502).

99.- Dispositif selon la revendication 98, ca- ractérisé par le fait que les Interrupteurs auxiliaires qui sont en série avec les condensateurs (508, 509, fig. 32) <Desc/Clms Page number 141> sont constitués sous la forme d'inverseurs (512, 513) qui relient les condensateurs lors de la charge au circuit con- tinu (505) du dispositif redresseur.

100.- Dispositif selon la revendication 99, ca- ractérisé par le fait que les inverseurs (512, 513) montés en série avec les condensateurs (508 509) sont branchés sur l'armature du condensateur considéré (508, 509) qui n'est pas reliée au contact principal correspondant (501, 502) et relient cette armature, dans la position de charge, à la ligne à courant continu branchée au point milieu du transformateur, une self (514) de suppression des ondula- tions étant montée de préférence dans la ligne d'arrivée du courant continu entre le point neutre du transformateur et le point de raccordement des inverseurs.

101.- Dispositif de commutation: en particulier convertisseur selon la revendication 14, caractérisé par le fait que la résistance du circuit en parallèle (61, fig.

34) est variable également d'une façon périodique suivant la variation périodique du courant alternatif.

102.- Dispositif selon la revendication 101, caractérisé par le fait qu'on peut régler l'importance de la variation de résistance de circuits parallèles (61).

103.- Dispositif selon la revendication 101, caractérisé par le fait que l'on peut régler la variation dans le temps, qui se produit dans leslimites d'une demi- onde, des variations périodiques de la résistance du cir- cuit parallèle (61).

104.- Dispositif selon la revendication 101, caractérisé par le fait qu'on forme le circuit parallèle (61) au moyen d'un interrupteur auxiliaire (62, 63) com- mandé synchroniquement peu avant que les contacts princi- ' paux (56e 57) se ferment et qu'on les ouvre après que les contacts principaux (56, 57) se sont ouverts.

105.- Dispositif selon la revendication 101, <Desc/Clms Page number 142> caractérisé par le fait quton utilise la variation pé io- dique de résistance du circuit parallèle (61) pour le ré- glage de l'intensité et de la tensi.on.

106.- Dispositif selon la revendication 103, caractérisé par le fait qu'on utilise un convertisseur auxiliaire à grille de commande (64, fig. 35) pour libérer ou bloquer le circuit passant par la résistance en parallèle (61).

107, Dispositif selon la revendication 101, caractérisé par le fait qu'on branche deux circuits (61,67) en parallèle avec le trajet principal de coupure (56,57) dont l'un n'est enclenché (67) que pendant la fermeture des contacts principaux, et l'autre (61) seulement pendant l'ouverture des contacts principaux.

108 .- Dispositif selon la revendication 101, caractérisé par le fait que le trajet principal de coupure (56, 57) est constitué par un trajet de décharge par étin- celle ou à travers un gaz.

109 Dispositif de commutation, à contacts à mouvement périodique, en particulier convertisseur selon la revendication 14, caractérisé par le fait qu'on influen- ce la position réciproque des instants de commande d'une part et de l'intervalle de faible intensité d'autre part en fonction de la charge, de telle sorte que la séparation des contacts se produise toujours dans les limites d'un in- tervalle de temps pendant lequel une self au moins,(524, 525, 526, fig. 37) montée en série avec le contact à ouvrir, n'est pas saturée et pendant lequel l'intensité du courant à couper est inférieure à une valeur critique à partir de laquelle la formation des étincelles est sensiblement annu- lée.

110 ,- Dispositif selon la revendication 109, caractérisé par le fait qu'on peut faire varier automatique- ment en fonction de la charge la position de l'instant de la séparation des contacts par rapport à la période de la tension alternative, par exemple de façon que cette sépa- <Desc/Clms Page number 143> ration des contacts soit retardée lorsque le courant de charge augmente.

111 Dispositif selon la revendication 110, caractérisé par le fait qu'en même temps qu'on décale l'instant de la séparation des contacts, on décale également l'instant de leur fermeture, en particulier de telle sorte que l'intervalle de temps du recouvrement des contacts res- te constant.

112.- Dispositif selon la revendication 109, caractérisé par le fait qu'on empêche le courant de la char- ge du dispositif convertisseur de diminuer en-dessous d'une valeur fixée au préalable.

113;- Dispositif selon la revendication 112, caractérisé par le fait qu'on enclenche une charge complé- mentaire choisie de façon que l'instant où on dépasse, dans le contact à ouvrir, l'intensité pouvant être coupée sans étincelle quand la charge en service est nulle, se trouve après l'instant où on dépasse pour la première fois, sous la charge en service la plus élevée, l'intensité pouvant être coupée sans étincelle.

114 .- Dispositif selon la revendication 113, caractérisé par le fait que lorsqu'on utilise ce dispositif comme redresseur, on prévoit dans le circuit de la charge supplémentaire des moyens pour supprimer les ondulations.

115 .- Dispositif selon la revendication 113, caractérisé par le fait que la charge supplémentaire est constituée par une résistance à intensité constante, par exemple par un moteur à courant continù chargé par un cou- ple constant.

116 . - Dispositif selon la revendication 27, caractérisé par le fait qu'on choisit l'instant de la sé- paration des contacts de façon que la valeur du courant à couper dépende de la valeur et du signe de la magnétisa- tion préalable de la self de commande (524, 525, 526).

117 .- Dispositif selon la revendication 27, <Desc/Clms Page number 144> caractérisé par le fait que la valeur de la magnétisation préalable de la self (524, 525, 526) est variable dans les limites de la période de transmission du courant.

118,.- Dispositif de commutation à contacts à mouvement périodique, en particulier convertisseur, selon la revendication 110, caractérisé par le fait que le mo- teur synchrone (255, fig. 47) comprend deux enroulements d'excitation (256, 257) décalés en particulier dans l'espa- ce et l'un par rapport à l'autre d'un angle correspondant à 90 degrés électriques, dont l'un (257) est alimenté par une intensité constante, et l'autre (256) en fonction de la charge.

119. Dispositif selon la revendication 118, caractérisé par le fait que le courant continu de la char- ge ou une partie de ce courant passe par l'enroulement d'excitation (256) alimenté en fonction de l'intensité.

120.- Dispositif selon la revendication 118, caractérisé par le fait que le temps nécessaire au régla- ge des pièces mobiles du moteur de commande (255) et des pièces couplées avec ce moteur est faible par rapport aux constantes de temps du circuit de la charge.

121.- Dispositif comportant des contacts à mouvement périodique selon la revendication 13, caracté- risé par le fait qu'en série avec les contacts (244, fig.

46) est monté l'enroulement primaire d'un transformateur (247) dont on commande l'inductance par variation de la résistance du circuit secondaire dans le rythme du mouve- ment des contacts (245), de préférence de telle sorte que cette inductance augmente peu avant la coupure du courant, 122.- Dispositif selon la revendication 121, caractérisé par le fait que dans le circuit secondaire du transformateur (247) sont montés des trajets de décharge (248) allumés périodiquement, à un instant qui peut âtre choisi à l'intérieur de la période du mouvement des contacts, et de préférence des trajets à décharge sous la forme d'un <Desc/Clms Page number 145> arc, 'dont l'état de décharge influence la valeur de la ré- sistanoe du circuit secondaire,, 123.- Dispositif selon la revendication 122,

caractérisé par l'utilisation de trajets de décharge non commandés (248) dont on recueille les tensions d'anode sur une source spéciale dtune tension alternative (249) et dont on peut régler les instants de l'allumage par varia- tion de la phase de la tension alternative d'anode, en par- ticulier en fonction d'autres grandeurs de fonctionnement du dispositif convertisseur.

124.- Dispositif selon la revendication 123, caractérisé par le fait que le régulateur de phase (250) pour les tensions d'anode des trajets de décharge (248) est accouplé avec le dispositif (241) qui sert au réglage de l'instant de la fermeture et de l'ouverture des contacts (,244/245)e le régulateur de phase pouvant être décalé en même temps que ce dernier dispositif.

125,- Dispositif selon la revendication 122, caractérisé par le fait que les trajets de décharge (253, fig. 47) sont munis d'une commande de grille, et par le fait que leurs tensions d'anode sont recueillies dans les enrou- lements secondaires du transformateur (247) monté en sé- rie avec les contacts (244).

126.- Dispositif selon la revendication 122, caractérisé par le fait que les trajets de décharge (253) sont munis d'une commande de grille, et par le fait qu'on dirige sur ces trajets des tensions d'anode de phase invaria- ble recueillies sur une source spéciale (249) dlune tension alternative, 127.- Dispositif selon les revendications 125 et 126, caractérisé par le fait que la phase des tensions de commande est variable automatiquement en fonction d'une ou de plusieurs grandeurs de fonctionnement du dispositif de commutation.

128.- Dispositif selon la revendication. 122 <Desc/Clms Page number 146> caractérisé par l'utilisation de trajets de décharge (253) à.grille de commande, sur lesquels on dirige des tensions d'anode et de commande dont la phase peut être réglée à volonté.

129.- Dispositif selon la revendication 127, caractérisé par le fait que la position des instants de l'allumage des trajets de décharge (253) est influencée non seulement par l'instant de la fermeture et de l'ouver- ture des contacts (244/245), mais aussi par le courant à transmettre.

130. Dispositif selon la revendication 122, caractérisé par le fait que les enroulements secondaires du transformateur (247) qui est en série avec les contacts (244, 245) à mouvement périodique sont branchés sur les enroulements primaires d'un autre transformateur (251) dont les enroulements secondaires sont branchés dans les circuits d'anode des trajets de décharge (253).

131. Dispositif selon la revendication 122, caractérisé par le fait que dans la ligne à courant continu du dispositif (253) contenant les trajets de décharge se trouve une résistance (260) quton peut faire varier auto- matiquement de telle sorte que l'intensité soit à peu près indépendante, dans la ligne à courant continu, du degré de réglage des trajets de décharge.

132. Dispositif selon la revendication 131, caractérisé par le fait que dans la ligne à courant continu est monté un moteur shunt à courant continu chargé par un couple sensiblement constant, par exemple par son propre couple de frottement.

133. Dispositif selon la revendication 121, caractérisé par le fait que dans le circuit secondaire du transformateur (247) sont prévus des contacts auxiliaires mus mécaniquement, qui assurent les manoeuvres nécessaires à la variation de la résistance périodiquement dans le rythme du mouvement des contacts principaux (244/245). <Desc/Clms Page number 147>

134.- Dispositif selon la revendication 133, caractérisé par le fait que la position des contacts au- xiliaires qui se trouvent dans le circuit secondaire du transformateur (247), par rapport aux contacts principaux (244/245), dépend d'une ou de plusieurs grandeurs de fonc- tionnement du dispositif de commutation.

135. Dispositif selon la revendication 121, caractérisé par le fait que les moteurs synchrones (255) servant à la commande des contacts comportent plusieurs enroulements d'excitation (256,257) disposés suivant des axes différents, le rapport entre les intensités des cou- rants passant dans les enroulements d'excitation d'un marne moteur dépendant d'une ou de plusieurs grandeurs de fonc- tionnement, et en particulier du courant de la charge des contacts principaux (244/245).

136. Dispositif selon la revendication 121, caractérisé par le fait que le noyau du transformateur (247) monté en série avec les contacts de commande (244/245) est constitué en une matière magnétique d'une faible force coercitive et dtune grande perméabilité initiale, par exem- ple en permalloy.

137. Dispositif selon la revendication 121, pour la transformation polyphasée, caractérisé par le fait qu'en série avec les contacts de commando (244/245) sont montés plusieurs transformateurs monophasés comportant des circuits magnétiques séparés.

138. Dispositif de commutation avec des con- tacts à mouvement périodique, selon la revendication 14, caractérisé par le fait que, dans un enroulement (172) qui est monté dans 'le même circuit que la self, (163, fig.

49) on provoque la naissance d'une tension alternative au- xiliaire, supplémentaire, synchrone, réglable en grandeur et en phase, qui lance avant chaque enclenchement des con- tacts principaux (164) une impulsion à travers la self (163), cette impulsion Incitant, par variation du champ, <Desc/Clms Page number 148> la self à enlever à l'instant de la fermeture des contacts principaux (164) la tension de service totale du réseau alternatif du trajet de coupure (164) et à se charger de cette tension entre ses bornes.

139.- Dispositif selon la revendication 138, caractérisé par le fait que la tension supplémentaire est produite par une génératrice auxiliaire spéciale, tournant au synchronisme avec la tension alternative.

140.- Dispositif selon la revendicaticn 139, caractérisé par le fait que la courbe de tension de la génératrice auxiliaire contient des harmoniques supérieurs et peut être réglée de façon variable.

141.-. Dispositif selon la revendication 138, caractérisé par le fait que la tension supplémentaire est produite dans la bobine secondaire (172) d'une seconde self (170) qui est excitée par un enroulement primaire (171) alimenté par le réseau alternatif (161).

142. Dispositif selon la revendication 141, caractérisé par le fait que la self de commande (170) est magnétisée au préalable.

143.- Dispositif selon la revendication 138, caractérisé par le fait que l'enroulement supplémentaire (172) se trouve dans un circuit qui est en parallèle avec le trajet de cpupure (164).

144.- Dispositif selon la revendication 143, caractérisé par le fait que dans la branche en parallèle et en série avec l'enroulement supplémentaire (172) se trouve encore une résistance, en particulier un condensa- teur (173).

145.- Dispositif selon la revendication 144, caractérisé par le fait que dans la branche en parallèle se trouve encore en série avec le condensateur (175) une résistance d'amortissement (174)..

146.- Dispositif selon la revendication 145, caractérisé par le fait que la valeur de la résistance <Desc/Clms Page number 149> d'amortissement (174) est réglable.

147;.. Dispositif de commutation, en particu- lier convertisseur, selon la revendication 45, caractéri- sé par le fait que la distance entre un point déterminé de la course du contact mobile (315, fig. 51) d'une part et le contact fixe (327) d'autre part est réglable par échelons ou d'une façon continue.

148.- Dispositif selon la revendication 147, caractérisé par le fait que l'organe de commande (318) pour le contact mobile (315) n'est solidaire de ce dernier que dans le sens de l'ouverture, 149.- Dispositif selon la revendication 147, dont le contact mobile est solidaire de son organe de com- mande dans les deux sens, caractérisé par le fait que le contact fixe est appliqué sous pression, au moyen d'un dispositif de pression élastique, contre une butée fixe et réglable.

150.- Dispositif selon la revendication 147, à commande par excentrique, caractérisé par le fait que la longueur de la barre d'excentrique est réglable.

151 Dispositif selon la revendication 147, caractérisé par le fait que la distance entre les deux contacts (315,'327) la plus grande'qui se produit pendant une course est plus petite que la course de l'organe de commande (317/318) du contact mobile (315).

152.- Dispositif selon la revendication 147, caractérisé par le fait que le contact fixe réglable (314/327) est muni d'un dispositif de débrayage rapide.

153. Dispositif selon la revendication 147, à commande par excentrique, caractérisé par le fait qu'en- tre l'arbre de l'excentrique (216/217, fig. 52) et la barre d'excentrique (218) est disposé un plateau d'excentri- que supplémentaire (220) qui peut pivoter autour d'un axe réglable (225). <Desc/Clms Page number 150>

154.- Dispositif selon la revendication 153, caractérisé par le fait que l'axe de pivotement (225) est réglable dans le sens de la périphérie et par rapport à l'axe de l'excentrique (216), 155.- Dispositif selon la revendication 153, caractérisé par le fait que l'axe de pivotement (225) est réglable, dans le sens radial, par rapport à l'axe de l'excen- trique (216).

156.- Dispositif selon la revendication 155, caractérisé par le fait que l'axe de pivotement (225) peut être déplacé jusqu'à l'intérieur du périmètre donné par le plate au. d'excentrique supplémentaire (220).

157. Dispositif de commutation, en particulier pour les convertisseurs selon la revendication 45, caracté- risé par le fait que l'on déplace les contacts (272, fig. 53) au moyen d'un plateau oscillant (279).

158.- Dispositif de commutation selon la re- vendication 157 pour une disposition polyphasée, caractéri- sé par le fait que l'on commande au moyen d'un seul plateau oscillant le mouvement de contacts affecté à plusieurs pha- ses.

159.- Dispositif selon la revendication 157, caractérisé par le fait que les contacts mobiles (272) re- posent sur des axes (278) qui peuvent être déplacés dans le sens de l'axe et dont les extrémités coopèrent avec le pla- teau oscillant (279).

160 ..- Dispositif selon la revendication 159, caractérisé par le fait que les axes (278) sont recourbés à leur extrémité supérieure dans une direction -perpendiculai- re à l'axe et pivotent sur le bâti fixe au moyen d'une ar- ticulation (277).

161 ..- Dispositif selon la revendication 157, caractérisé par le fait que le plateau oscillant (279) est réglable dans le sens de l'axe en vue du réglage de la course du mouvement des contacts. <Desc/Clms Page number 151>

162, Dispositif selon la revendication 157, caractérisé par le fait que le plateau oscillant (279) pivote à l'une de ses extrémités à l'aide d'un cardan (281) et est guidé àson autre extrémité dans un excentri- que (285/286).

163 Dispositif selon la. revendication 157, caractérisé par lo fait que le plateau oscillant (279, fig. 54) pivote sur un arbre recourbé(249) et dont la partie recourbée est inclinée par rapport à l'axe principal.

164,- Dispositif selon la revendication 163, caractérisé par le fait que le plateau oscillant(279) est exécuté avec un arbre creux (280) que la partie recourbée de l'arbre (289) traverse et qui repose en deux points dans cet arbre.

165. Dispositif de commutation, en particulier convertisseur, selon la revendication 45, caractérisé par le fait que le contact mobile (355, fig, 55) est entraîné dans son mouvement par voie magnétique, ôtant donné que l'on fait varier périodiquement à l'aide d'une armature magnétique (363, 364) tournant au synchronisme le flux ma- gnétique qui s'exerce sur ce contact et qui est obtenu de préférence par excitation au moyen d'une source de courant continu (368).

166..- Dispositif de commutation, en particulier convertisseur, selon la revendication 45, caractérisé par le fait que pour une part essentielle, la cathode est en argent ou en un alliage contenant principalement de l'ar- gent, et l'anode pour une part essentielle en cuivre ou en un alliage contenant principalement du cuivre.

167.- Dispositif de commutation à contacts à mouvement périodique, selon la revendication 1, dans son utilisation comme convertisseur pour la transmission de l'énergie dans les deux sens -entre un réseau à courant continu et un réseau à courant alternatif, caractérisé par le fait que la position de synchronisme du mouvement des <Desc/Clms Page number 152> contacts, rapportée à la variation, dans le temps,de la tension alternative, est réglable en vue de 1=adaptation - aux conditions de commutation déterminées par le changement de sens de l'énergie, 168,- Dispositif selon la revendication 167, caractérisé par le -Lait que lors du passade du fonctionne- ment en redresseur au fonctionnement en onduleur,

l'opé- ration de transmission du courant d'un contact au contact suivant est transportée d'un instant qui, suivant le degré de réglage., se trouva après l'instant de l'égalité des ten- sions des phases qui se relayent, à un instant qui se trou- ve de préférence à peu près de la même quantité avant l'ins- tant de l'égalité des tensions.

169.- Dispositif selon la revendication 167, à commande par arbre à cames, caractérisé par le fait que pour le fonctionnement en redresseur et le fonctionnement en onduleur, on prévoit différents groupes de cames qu'on peut amener à volonté en coopération avec les contacts.

170.- Dispositif de commutation selon la revendi- cation 169, caractérisé par ie fait que les différentsgrou- pes de cames sont disposés sur un arbre commun pouvant être décalé dans le sens de ltaxe.

171.- Dispositif selon la revendication 169, caractérisé par le fait que pour la commande de chacun des groupes de contacts on prévoit un arbre à cames (542, 543, fig. 61) pour le fonctionnement en redresseur et pour le fonctionnement en onduleur, de telle sorte qu'on peut faire agir sur les contacts l'un ou l'autre des arbres à cames, par exemple en faisant tourner un balancier (544) sur lequel tournent les arbres à cames (542, 543).

172.- Dispositif selon la revendication 168, caractérisé par le fait quton prévoit deux dispositifs sé- parés de contact, dont l'un est commandé dtune façon perma- nente pour le fonctionnement en redresseur, et l'autre d'une façon permanente pour le fonctionnement en onduleur, et par <Desc/Clms Page number 153> le fait que le circuit continu est relié, suivant le sens de l'énergie, à l'un ou l'autre de ces dispositifs.

173.- Dispositif selon la revendication 168, ca- ractérisé par le fait que pour permettre la variation de la position synchrone des contacts par rapport à la tension alternative, on peut intervertir les branchements des dif- férents contacts sur les phases du réseau alternatif, ' 174. - Dispositif selon la revendication 14, ca- ractérisé par le fait que le'courant qui passe dans les en- roulements de magnétisation préalable (586e fig.62) des selfs (556) peut être réglé en même temps d'une façon au- tomatique avec la variation de la position synchrone du mou- vement des contacts.

175. - Dispositif selon la revendioation 167, ca- ractérisé par le fait que lors du réglage automatique, on utilise des principes de réglage différents pour les deux sens de l'énergie.

176. - Dispositif de commutation à contacts à mou- vement périodique, selon la revendication 1, utilisé comme convertisseur pour la transformation d'un courant alternatif en un courant alternatif d'une autre fréquence, caractérisé par le fait que le même groupe de contacts (601, fig.65) sert à la transmission tant des demi-ondes positives que des demi-ondes négatives du courant alternatif transformé.

. 177.- Dispositif selon la revendication 176, ca- ractérisé par une commande telle des contacts (601) que cha- que phase de la tension alternative de la fréquence plus éle- vée, qui constitue la première partie d'une demi-onde d'une courbe de tension de fréquence plus basse, constitue égale- ment la première partie de la demi-onde suivante.

178. - Dispositif selon la revendication 176, ca- ractérisé par le fait que les instants de commande de tous les contacts affectés aux différentes phases du réseau de fréquence plus élevée ont à peu près la même phase par rap- port à la tension alternative de fréquence plus élevée, dans <Desc/Clms Page number 154> les limites de la demi-onde positive et dans les limites de la demi-onde négative de la tension alternative trans- formée, de fréquence moindre 179. Dispositif selon la revendication 176, caractérisé par le fait que l'on excite les selfs (602) montées en série avec les contacts (601) au moyen d'un courant qui change de signe à peu près en même temps que la tension de fréquence moindre.

180.- Dispositif selon la revendication 176, caractérisé par le fait qu'à chaque demi-onde de la ten- sion alternative de fréquence moindre on affecte un groupe de selfs de commanda (fig. 66), deux selfs appartenant à des groupes différents étant toujours montées en série, et par le fait qu'on réduit à un minimum les inductances de ces deux selfs alternativement dans le rythme de la ten- sion alternative basse fréquence, par exemple par une forte excitation préalable.

181. Dispositif selon la revendication 180, caractérisé par le fait qu'on recueille le courant d'exci- tation préalable dans le réseau alternatif basse fréquence (608) et qu'on le dirige sur les groupes de selfs par l'in- termédiaire de soupapes (622, 623),de telle sorte que cha que groupe ne soit excité au préalable que pendant une de. mi-ondè et toujours dans le même sens.

182,- Dispositif selon la revendication 176, caractérisé par le fait que la phase des instants de com- mande des contacts (601) affectés aux différentes phases du réseau à fréquence élevée est réglable par rapport à la tension alternative correspondante dans les limites de la demi-onde de la tension basse fréquence de telle sorte que l'allure moyenne de la courbe de cette tension se rap- proche de la forme sinusoïdale.

183.- Dispositif selon la revendication 182, caractérisé par le fait que l'on excite au préalable les selfs (602) au moyen d'un courant alternatif à peu près <Desc/Clms Page number 155> sinusoïdal de la fréquence basse transformée.

184.- Dispositif selon la revendication 176, caractérisé par le fait qu'on peut régler les instants de fermeture, et le cas échéant également les durées de fer- meture des contacts (601) en fonction du courant déwatté transmis.

185. Dispositif selon la revendication 182, ca- ractérisé par le fait qu'on influence l'excitation préala- ble des selfs de commande (602) par un courant qui est en phase avec le courant alternatif de faible fréquence, 186.- Dispositif selon la revendication 176, avec commande par arbre à cames, caractérisé par le fait que pour un tour de l'arbre à cames (609) onrègle une période complète de la tension basse fréquence.

187. - Dispositif de commutation à contacts à mouvement périodique, en particulier selon la revendication 45, pour,le fonctionnement en convertisseur polyphasé, ca- ractérisé par le fait que, pour la mise en service, on pré- voit un dispositif d'enclenchement (719/722/723, fig. 67) commandé en synchronisme avec la variation de la tension, et qui applique la tension à un instant déterminé à l'avance de sa phase sur les trajets de coupure.(7113). - 188.- Dispositif selon la revendication 187, caractérisé par le fait qu'on applique tous les pôles si- multanément sur la tension.

189.- Dispositif selon la revendication 187, ca- ractérisé par le fait qu'on applique les différents pôles séparément et à des instants différents sur la tension.

, 190.-' Dispositif selon la revendication 189, caractérisé par le fait que l'ordre d'enclenchement est donné simultanément pour tous les p8les.

191.- Dispositif selon la revendication 187, caractérisé par le fait qu'en série avec chaque trajet de coupure pour le fonctionnement (713) est disposé un trajet de coupure d'enclenchement (719). <Desc/Clms Page number 156>

192.- Dispositif selon la revendication 191, caractérisé par le fait qu'on commande les contacts d'en- clenchement (719) par la même commande synchrone (714) . que les contacts de fonctionnement (713).

193.- Dispositif selon la revendication 189,, caractérisé par le fait que les contacts mobiles (728) qui -sont placés sous l'action de la pression d'un ressort (730, fig. 68) qui ne s'exerce que dans le sens de la fer- meture, ne sont couplés à leur commande (731) d'une façon impérative que dans le sens de l'ouverture, et sont d'abord maintenus, avant l'émission de l'ordre d'enclenchement, par un dispositif de naintien automatique (732) et ne sont libérés automatiquement à l'instant désiré et pour la fer- meture qu'après émission de l'ordre d'enclenchement.

194.- Dispositif de commutation à contacts à mouvement périodique, en particulier selon la revendica- tion 45, pour le fonctionnement en convertisseur polypha- sé, caractérisé par un dispositif à action rapide pour la coupure de décharges prenant naissance entre les contacts de coupure dans le cas de court-circuits et d'autres per- turbations électriques ou mécaniques.

195.- Dispositif selon la revendication 194, caractérisé par un dispositif de blocage (732, fig. 69), commandé par le courant à couper, et qui empêche le cir- cuit de se refermer.

196.- Dispositif selon la revendication 195, caractérisé par le fait que dans chaque circuit sont mon- tés en série deux trajets de coupure (713, 719) commandés suivant le même rythme, et par le fait qu'en parallèle avec un trajet de coupure (719) est monté un dispositif à action rapide assurant le déclenchement ou la coupure ou à la fois le déclenchement et la coupure, par exemple un coupe-circuit très sensible (740) qui déclenche le dispo- sitif de blocage (752) lorsqu'il entre en action.

197.- Dispositif selon la revendication 196, <Desc/Clms Page number 157> caractérisé par le fait que les deux paires de contacts (715, 719) qui sont en série sont entraînées par la même commande synchrone.

198.- Dispositif selon la revendication 197, caractérisé par le fait que les deux trajets de coupure sont placés entre deux pièces de manoeuvre fixes (724, 725 fige 70) disposées l'une à côté de ltautre, et une pièce de manoeuvre (728) entraînée par la commande syn- chrone et shuntant les deux pièces fixes.

199.- Dispositif selon la revendication 195, caractérisé par le fait que le dispositif de blocage est constitué par une butée (732) qu'un accumulateur de force (733) tend à pousser entre les pièces de manoeuvre ou con- tacts (725, 728), mais qui est toutefois maintenue en po- sition de débrayage pendant le service normal par un ai- mant (735) comportant une bobine d'excitation (758) mon- tée dans le circuit de commande..

200.- Dispositif selon la revendication 195, caractérisé par le fait que chacun des dispositifs de com- mande (740) existant dans toutes les branches ou tous les circuits d'anode est en mesure de déclencher individuelle- ment tous les dispositifs de blocage (732) existants.

201.- Dispositif selon la revendication 200, caractérisé par le fait que dans chaque branche ou circuit de commande est inséré un enroulement primaire (741) d'un transformateur auxiliaire commun (739) dont l'enroulement secondaire (742) commande simultanément toutes les bobines de déclenchement (738).

202.- Dispositif selon la revendication 195, ca- ractérisé par le fait que dans le circuit de commande est monté un dispositif amplificateur (743 à 745).

203.- Dispositif selon la revendication 202, caractérisé par le fait que dans le circuit de l'enroule--' ment secondaire (742) du transformateur auxiliaire (759) est disposé un tube de décharge (744 comportant une <Desc/Clms Page number 158> tension de polarisation de grille immédiatement inférieure à la tension pour laquelle ce tube entre en action.

204. - Dispositif selon la revendication 195, caractérisé par le fait que le dispositif de blocage (732) sert en même temps de dispositif d'enclenchement pour la mise en service du convertisseur.

205. Dispositif de commutation, en particulier convertisseur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est branché sur une génératrice spéciale de cou- rant (571, fig. 71) comme unique appareil concommateur d'im portance.

206. - Dispositif de commutation, en particulier convertisseur selon la revendication 1, en disposition po- lyphasée, caractérisé par le fait que le nombre des enrou- lements (594, figs. 72 et 73) influençant périodiquement et automatiquement l'allure du courant est égal au nombre des phases:alternatives participant simultanément à la con- duction du courant, et par le fait que ces enroulements (594) qui déforment l'intensité sont commutés cycliquement sur les différentes phases alternatives.

207.- Dispositif selon la revendication 206, caractérisé par le fait qu'en amont de chaque enroulement (594) déformant l'intensité sont montés en plus des contacts de commutation servant à la commutation cyclique, des con- tacts supplémentaires de coupures.

208. Dispositif selon la revendication 206, caractérisé par le fait que les pièces de contact orientées vers les enroulements (594) déformant l'intensité sont mon- tées en parallèle ,de façon que seules les phases de tension .qui ne peuvent conduire le courant simultanément soient branchées sur les mêmes enroulements (594) déformant l'in- tensité.

209.- Dispositif selon la revendication 14, pour l'utilisation comme interrupteur de grande puissance avec une commando synchronisée avec l'allure du courant, <Desc/Clms Page number 159> caractérisé par le fait que l'impulsion de déclenchement est fournie par un dispositif, de déclenchement avec une avance telle par rapport au commencement du passage du cou- rant par zéro que la distance d'extinction soit atteinte au plus tard à la.fin de l'intervalle de faible intensité dé- termine par la-self de commande.

210. - Dispositif selon la revendication 209, caractérisé par le fait que la séparation des contacts com- nence au plus tôt au début de l'intervalle de faible inten- sité.

211. - Dispositif selon la revendication 209, caractérisé par le fait que le dispositif de commutation et supplémentaire est muni'd'un trajet de coupure auxiliaire/qui s'ouvre lors du déclenchement plus tard que le trajet de coupure princi- pal et qui se ferme lors de l'enclenchement plus tard que le trajet de coupure principal.

212.- Dispositif selon la revendication 209, caractérisé par le fait que l'enclenchement s'effectue également'en synchronisme avec la phase du courant à com- mander.

213.- Dispositif selon la revendication 209, caractérisé par le fait que la self est exécutée de façon à pouvoir être déconnectée.

214. Dispositif selon la revendication 213, caractérisé par le fait que lors de la coupure, on insère d'abord la self dans le circuit à commander, et qu'on sépa- re ensuite les contacts principaux du dispositif de commu- tatîon à peu près en même temps que le passage suivant du courant par zéro.

215.- Dispositif selon la revendication 213, caractérisé par le fait que pour plusieurs dispositifs de commutation montes dans un système de lignes cohérent on utilise une seule self de commande.

216.- Dispositif selon la revendication 209, caractérisé par le fait que sur la self est disposé un