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Convertisseur de courant continu en courant alternatif.
L'invention concerne les convertisseurs et plus particulièrement les dispositifs servant à transformer le courant continu en courant alternatif. Ces dispositifs ont pour objet de transformer le courant continu dont on dispose en un courant d'une forme quelconque choisie compatible avec la transformation de tension possible, c'est-à-dire de transformer un courant s'écoulant d'une manière continue et uniforme en un courant périodiquement variable suivant un certain rythme.
Les dispositifs destinés à transformer un courant continu en un courant alternatif peuvent servir, à titre d'exemple à engendrer la tension d'anode des appareils radiophoniques récepteurs des autocars ou autres appareils récepteurs ou transmetteurs sans fil mobiles. Le fonctionnement des convertisseurs du courant continu en courant alternatif en usage jusqu'à présent dans les applications précitées sont basés sur le principe du convertisseur à pendule ,
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d'après lequel un pendule ou lame vibrante vibre, soit à sa fréquence propre sous l'action d'une bobine électromagnétique coopérant avec un contact interrupteur automatique, soit au rythme d'un courant alternatif qu'on fait passer dans le dispositif.
Le pendule ou la lame vibrante, qui vibrent de cette manière, ouvrent et ferment alternativement des contacts de façon à couper le courant continu passant dans le dispositif et à le faire passer par intermittences dans un sens ou dans l'autre dans l'enroulement primaire d'un transformateur, qui engendre une tension alternative dans l'enroulement secondaire. Ce type d'appareil a un inconvénient résultant du fait que les contacts oscillants sont souvent dété riorés par les étincelles inévitables et de plus que la fermeture et l'ouverture brusques et instantanées des contacts ont pour effet de faire prendre à la courbe ondulée du courant alternatif ainsi produit une forme par trop différente de la forme sinusoïdale, de sorte qu'un dispositif coûteux est nécessaire pour lui donner une forme plus adoucie.
Les difficultés précitées auxquelles donnent lieu les dispositifs connus de ce type sont évitées par le nouveau convertisseur de courant continu en courant alternatif suivant l'invention.
La transformation de l'énergie du courant continu en énergie de courant alternatif, suivant l'invention est basée sur la variation connue de résistance qui se produit lorsqu'on fait subir à plusieurs petits disques ou plaques de charbon appliqués l'un contre l'autre un effort de compression variable par l'action d'une armature vibrante. L'armature destinée à contrôler l'énergie électrique du dispositif est mise en mouvement suivant l'invention par le courant alternatif d'un circuit électrique oscillant dont l'énergie oscillatoire est appliquée à la portion vibrante du convertisseur de courant continu en courant alternatif.
L'invention sera plus facile à comprendre d'après la description qui en est donnée ci-après, avec l'unique figure ciannexée à l'appui qui représente schématiquement le dispositif
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selon l'invention.
Sur cette figure, un noyau ou culasse en fer feuilleté supporte deux enroulements b et c, qui sont réunis à une source de courant continu, de façon à engendrer un champ magnétique entre les deux pièces polaires N et S. Une armature e, également en fer feuilleté est placée entre les deux pièces polaires et montée à pivotement au point'±. Un autre enroulement f connecté en série avec un condensateur K et avec l'enroulement secondaire s d'un transformateur T est enroulé sur l'armature e. Une languette g est réunie électriquement avec l'extrémité libre de 1'armature !. qui se trouve du côté opposé au pivot d.
De chaque côté de la,languette vibrante g se trouve une série de plusieurs petits disques ou plaques h et h' en charbon, dont les faces principales sont en contact l'une avec l'autre.
Les disques individuels en charbon de chaque série sont montés respectivement dans des éléments en forme de cuvettes k, n et k', n'. Les extrémités libres de lames de ressort i, i', placées de chaque côté des séries de disques en charbon sont destinées à exercer sur les séries de disques une pression donnée, dirigée vers la languette g, de façon à maintenir ces disques dans leurs positions relatives. Des brides ou écrous u, u' coopérant avec des boulons o, o' servent de chaque côté à régler la pression sur les disques en carbone entre la lame de ressort correspondante et la languette g. Les extrémités fixes des lames de ressort i, i' sont réunies aux extrémités de l'enroulement primaire p du transformateur T.
Le milieu de l'enroulement primaire p et la languette g, celle-ci par l'intermédiaire de l'armature e et du pivot d, sont réunis à la source de courant continu. on comprend facilement que 1'électro-aimant de l'appareil convertisseur peut être remplacé par un aimant permanent en acier.
Lorsque le convertisseur du courant continu en courant alternatif est branché sur une source de courant continu, l'aimantation alternative du dispositif électro-magnétique qui en résulte fait
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vibrer l'armature e., montée à pivotement. Les efforts mécaniques ainsi produits sont reçus alternativement par les lames de ressort i et i', de sorte que tout le dispositif forme un circuit oscillant fonctionnant avec une amplitude oscillatoire constante.
Le condensateur K est calculé de façon que le circuit formé par ce condensateur et l'enroulement inductif f constitue un dispositif capable d'osciller en résonance de tension avec la tension alternative secondaire. Le courant alternatif passant dans l'enroulement est donc en phase avec la tension secondaire du transformateur.
Par exemple, si l'armature se déplace vers la droite vers le pôle sud S sous l'influence de l'aimantation alternative, les disques en charbon du côté droit subissent une compression de sorte que la résistance ohmique du groupe de disques diminue graduellement. L'intensité du courant augmente proportionnellement à cette diminution de résistance dans le circuit établi entre le pôle positif de la batterie, le pivot d, l'armature e, la languette g, les disques en charbon h', la lame de ressort i', la moitié de droite de l'enroulement primaire du transformateur T et le pôle négatif de la batterie. Ce courant atteint son intensité maximum au moment où la languette g de l'armature vibrante e. exerce son effort de compression maximum sur les disques en charbon.
Mais à ce moment la tension induite dans l'enroulement secondaire devient nulle. Comme le circuit qui contient le condensateur K et l'enroulement est en résonance avec la tension secondaire, ainsi qu'il a été dit précédemment, le courant dans l'enroulement est également nul. La force d'attraction diminue donc en permettant à l'armature de revenir dans sa position normale.
Le courant continu passant dans l'enroulement p diminue, tandis que la tension secondaire et le courant passant dans l'enroulement! changent de sens et augmentent, de sorte que l'armature est attirée de l'autre côté, c'est-à-dire par le pôle nord N.
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Dès que l'armature a dépassé sa position moyenne, les disques en charbon du côté gauche sont comprimés. Le courant dans l'enroulement primaire change de sens et son intensité augmente graduellement. Le sens du courant passant dans l'enroulement f pendant ce cycle est le même que pendant les cycles décrits précédemment, puisque le sens du courant dans l'enroulement primaire a également changé, en raison du sens inverse de l'enroulement.
L'intensité du courant dans l'enroulement f diminue de nouveau graduellement jusqu'à zéro, valeur qu'elle atteint lorsque l'armature est venue dans sa position extrême du côté gauche, puis l'armature,revient vers la droite en recommençant ainsi un nouveau cycle de fonctionnement. Le courant de charge qu'on déaire est emprunté à l'enroulement secondaire s du transformateur T et redressé de nouveau d'une manière connue quelconque.
Etant donné que l'armature n'effectue que des vibrations contraintes sous l'action de la fréquence alternative appliquée à l'enroulement f on peut faire varier la fréquence de la languette g entre certaines limites en faisant varier la capacité K.
Avant de mettre en marche le convertisseur de courant continu en courant alternatif décrit ci-dessus, il convient de régler l'armature de façon que les disques en charbon s'appliquent seulement l'un contre l'autre sans exercer aucune pression. Ce point a une grande importance au point de vue d'un fonctionnement sans étincelles et sans bruits désagréables.
Des essais ont montré que des disques en charbon dur étaient particulièrement aptes à résister aux efforts mis en jeu pendant la marche de l'appareil. Le nombre des disques en charbon de chaque groupe dépend de la tension appliquée à l'appareil. Des recherches effectuées par la demanderesse ont montré que le fonctionnement de l'appareil était satisfaisant avec des disques en charbon de 10 mm, de diamètre sous une charge de 5 ampères.
On peut réaliser un démarrage certain, précis et automatique de l'appareil sans l'aide de moyens supplémentaires quelconques
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en donnant un réglage légèrement dissymétrique aux deux lames de ressort i et i'. La position relative dans l'espace du convertisseur de courant continu en courant alternatif suivant l'invention n'a aucune importance au point de vue de l'exactitude de son fonctionnement. En raison de l'augmentation et de la diminution graduelles du courant sous l'action de la compression et de la décompression des groupes de disques en charbon, la courbe du courant alternatif induit dans l'enroulement secondaire a une forme se conformant dans une large mesure aux oscillations de forme sinusoïdale.
Par conséquent, il suffit de moyens relativement simples pour adoucir ultérieurement la forme de cette courbe et obtenir le courant continu légèrement ondulé cherché.
L'appareil suivant l'invention fonctionne pratiquement sans étincelles en ne donnant lieu à aucun parasite susceptible de gêner les transmissions radiophoniques. L'infusibilité du charbon rend impossible le collage des surfaces de contact des disques en charbon.
REVENDICATIONS.
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