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agencement pour la production d'un commencement brusque du courant d'anode dtun tube électronique.
Dans les cas où l'on a besoin d'un dispositif de commutation qui doit fonctionner sans inertie pour une valeur de tension déterminée ou pour une autre grandeur quelconque qui peut être représentée comme tension, on emploie fréquem- ment des récipients à décharge dans la vapeur ou le gaz. quel- ques exemples d'application connus sont les montages qui fonc- tionnent pour des surtensions, des surin tensités,.etc., les montages pour la production dtimpulsions de tension à front abrupt et en outre les montages de commande pour les régula- teurs rapides qui fonctionnent à la manière d'un régulateur
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Tirrill.
Dans tous ces montages on fait usage de la propriété que dans les intervalles à décharge à remplissage de vapeur ou de gaz, le courant d'anode commence brusquement pour une valeur déterminée de la tension de grille et d'anode (point d'allumage sur la caractéristique d'allumage). L'emploi d'in- tervalles à decharge à remplissage gazeux ou à remplissage de vapeur, spécialement de ceux à cathode incandescente tels qu' , on les préfère pour les applications de commande, entraine toutefois les inconvénients suivants : de chauffage relativement long, dépendance de la température extérieure e t la difficulté de se procurer des tubes de remplacement dans beaucoup de cas.
La présente invention a pour but d'éviter les in- tervalles à décharge dans la vapeur ou le gaz mais d'assurer les mêmes résultats électrotechniques (commencement à pente raide du courant d'anode), au moyen d'un tube électronique.La.. présente invention se rapporte par conséquent à un agencement pour la production d'un commencement brusque du courant d'ano- de d'un tube électronique à la manière du commencement du courant d'anode dans les intervalles à décharge dans la va- peur ou le gaz, à commande par grille.
Elle est caractérisée par un tube électronique comportant une tension alternative comme tension d'alimentation du circuit d'anode et comportant un couplage à réaction de force telle que lors du commencement du courant d'anode, la tension de grille est fortement modi- fiée dans le sens positif et que le courant d'anode arrive à zero seulement lorsque sont atteintes de très petites valeurs instantanees de la tension alternative d'alimentation.
La fig. la du dessin montre un exemple de réalisa- tion de l'invention en principe. Les fige lb et lc servent à l'explication du fonctionnement. La tension d'anode du tube électronique 1 est une tension alternative qui est prise au moyen d'un changeur de tension 2 à un réseau de courant alter- natif, Dans le circuit d'anode se trouve en outre une résis-
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tance 3 sur laquelle on 4 monté en parallèle un transmetteur 4. La grille est reliée à la cathode par l'intermédiaire d'une résistance de protection 5, de l'enroulement secondai- re du transmetteur 4, et d'une tension continue 6.
Pour ce qui concerne le fonctionnement, on peut remarquer ce qui suit : Pourl'explication on a représenté à la fige lb une caractéristique courant-tension du tube 1 pour différentes tensions de grille UG1 UGG et à la fige 1c l'allure des courants et des tensions dans le tube. La ten- sion préalable de grille 6 est supposée choisie de telle fa- çon Qu'à peu près au point de sommet de la tension alterna- tive, le courant d'anode commence à l'instant 7. La tension prenant alors naissance à la résistance 3 et au transmetteur 4 est introduite dans le circuit de grille de telle manière que la grille atteint une tension fortement positive, de sor- te que le courant d'anode augmente avec une pente raide.
La valeur ainsi produite du courant d'anode est alors déterminée pratiquement seulement par la tension d'anode, la résistance intérieure du tube et les résistances dans le circuit d'ano- de, c'est-à-dire que la tension de commande existant initia- lement dans le circuit de grille est devenue sans effet et pourrait seulement devenir efficace de nouveau si elle était augmentée jusqu'à des valeurs fortement négatives. L'accrois- sement du courant d'anode s'effectue brusquement car la ten- sion supplémentaire dans le circuit de grille se présente sans retardement.
Après @@ le commencement du courant d'anode, ce dernier persiste jusqu' à ce que la tension d'anode donnée par le changeur de tension 2 diminue et que de ce fait la ten- sion à la grille est descendue de telle façon que le courant d'anode diminue également. A cet instant, il se produit un re- cul. L'allure de cette opération est visible à la fige 1c dans laquelle la courbe 8 représente la tension au tube, la courbe 9 le courant et la courbe 10 la tension de grille, mesurée en- tre la cathode et le point 11 à la fige la. La tension 0 su-
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perposee à la tension continue de grille existant initiale- ment seule correspond à la tension à la résistance 3 ou au transmetteur 4.
La courbe de travail du tube peut être tirée de la caractéristique courant-tension, fig. lb. Lors du com- mencement du courant en 7, le courant et la tension sautent en 12, la suite de l'allure se fait alors suivant U Gl = const. et en réalité UG = 0 (vu que la tension de grille positive tombe par suite du courant de grille à la résistance preala- ble 5, la tension à la grille elle-même est pratiquement nulle) jusqu'à ce que, en 13, se produise le recul à la valeur de courant nulle. pour le fonctionnement irréprochable, la resistance 3 et le transmetteur 4 doivent être compensés de telle manière que le flux magnétique est complètement descen- du jusqu'à la nouvelle reprise et qu'il n'y a alors aucune aimantation residuelle, car sinon il se produit une saturation progressive du transmetteur.
Lorsque les impulsions de tension prenant naissance au changeur de tension 4 doivent être em- ployees pour la commande d'autres tubes, on peut également mu- nir par exemple le changeur de tension d'autres enroulements, auxquels ces tensions de commande sont prises.
Comme cela res ul te du fonctionnement, la position du point de fonctionnement, qui correspond au commencement de l'allumage d'un intervalle à décharge à remplissage de gaz et de vapeur, dépend de l'élévation de la tension d'anode et de la tension negative de grille et l'on peut établir ne carac- teristique de fonctionnement correspondante, comme on l'a re- presente à la fig. 2. On peut voir que plusieurs possibilités s'offrent pour déplacer le point de fonctionnement, dans sa position de phase, par rapport à la demi-onde de tension d'anode à volonté. Ceci peut s'obtenir tout d'abord par le fait que la tension préalable de grille est diminuee. Le coin- mencement du courant d'anode se fait alors d'autant plus tôt, comme le montrent les fig. 3a et 3b, par exemple aux points 14 ou 15.
La fig. 3a correspond alors à la fig. lb et la fig.
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3b correspond à la fig. lc. Un déplacement du même genre peut s'obtenir également par un agrandissement de la tension d'anode.
Dans les deux agencements mentionnés plus haut, le point de fonctionnement peut se déplacer seulement du milieu de la demi-onde vers l'avant. Si le point de fonctionnement doit être déplacé sur toute la portée de la demi-onde, on in- troduit avantageusement dans le circuit de grille une tension alternative synchrone avec la tension d'anode, pouvant être déplacée quant à la phase. Le commencement du courant est alors déterminé par le point d'intersection de la tension de commande de grille avec la caractéristique de fonctionnement.
Le fonctionnement est donc fortement analogue à celui de l'intervalle à décharge, à remplissage de vapeur ou de gaz.
Lors de l'emploi des tubes électroniques usuels du commerce, il y a toutefois une limitation par rapport aux intervalles à décharge dans la vapeur ou le gaz. Pour provo- quer par exemple un déclenchement de surtension, on compare habituellement l'amplitude de la tension alternative à une tension continue maintenue constante et on choisit aussi éle- vees que possible les valeurs absolues des deux tensions à comparer.
Comme les tubes électroniques du commerce sont éta- blis toutefois, dans le air cuit de grille, pour des tensions plus petites que les intervalles de décharge à remplissage de gaz ou de vapeur, et qu'on ne peut pas obtenir, par couplage à réaction, des tensions de n'importe quelle hauteur, on peut intercaler pour l'obtention d'une même précision, avec avan- tage, avant l'organe de fonctionnement, un amplificateur à un ou à plusieurs étages qui prend et renforce seulement une par- tie déterminée, précis-éemtn nécessaire, dans le cas présent le sommet, de la tension alternative à comparer.
Le fonction- nement d'un semblable amplificateur résulte de la fige 4.Dans le cas où un fonctionnement est désiré dans les deux demi-
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ondes de la tension alternative, la tension d'anode et la tension de grille sont redressees dans un montage normal à deux voies A la place d'une tension alternative d'anode sinusoïdale, on peut employer également une tension continue qui estamenée périodiquement à zéro pendant peu de temps par une tension auxiliaire.
L'agencement decrit ici, comportant une tension de commande sinusoîdale, réglable en amplitude ou deplaçable quant à sa position de phase, et qui est introduite dans le circuit de grille, constitue l'exemple d'application le plus simple. Il represente un agencement qui peut servir d'une part à fonctionner pour une élévation déterminee de la ,tension al- ternative et represente un relais de surtension avec un tube, et qui peut en second lieu être employé pour transformer une tension de commande à vitesse minime de croissance en une tension de commande à front abrupt.
On décrira comme autre exemple d'application un re- gulateur qui fonctionne à la manière d'un régulateur Tirrill par le fait que la tension d'excitation qui est fournie par un redresseur à commande par grille est mise en circuit et hors circuit périodiquement, toujours avec sa pleine valeur, et dans lequel la 'valeur moyenne se détermine d'après le rap- port de commutation. Un semblable agencement de commutation est représente à la fig. 5.
La tension fournie par le genc- rateur 19 doit être constante pour tous les états de charge, et en cas de variations de charge il doit se produireun re- glage aussi rapide que possible. L'enroulement d'excitation 20 reçoit son courant du changeur de tension 21 par l'inter- mediaire du récipient de redresseur 22 à commande par grille dont le circuit d'arc auxiliaire n'est pas représente et dont les grilles sont maintenues positives lorsque la tension du générateur est en-dessous de la valeur nominale, que la ten- sion d'excitation doit être mise en circuit et que le courant dtexcitation doit être augmente, et dont les grilles sont
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rendues négatives lorsque la tension du générateur dépasse la valeur nominale,
que la tension d'excitation doit être mise hors-circuit et que le courant d'excitation doit diminuer.
Pour la descente du courant d'excitation alors que les anales d'excitation sont bloquées, on a prévu dans le même récipient une anode de zéro. Comme valeur effective, on a introduit dans le régulateur la tension des phases R et S. Pour le ré- glage de la valeur de tension, on a prévu un diviseur de ten- sion 23; la tension prise à celui-ci est appropriée par le changeur de tension 24, redressée par le redresseur 25 et est appliquée alors à la résistance 26. Dans un étage préalable, les sommets sont amplifiés alors comme on l'a représenté à la fig. 4. Dans ce but la tension à la résistance 26 est don- née, en série avec la tension préalable négative 27, à la grille du tube amplificateur 28.
Les sommets amplifiés se pré- sentent à la résistance 29 et sont transmis au moyen du chan- geur de tension'30 au tube de fonctionnement 31 L'enroulement secondaire du changeur de tension 30 est en série avec la ten- sion préalable négative 32 qui représente en même temps la valeur nominale, et avec un enroulement du changeur de ten- sion 33 de couplage à réaction dans le cumcuit de grille du tube 31, dont la tension d'anode consiste également en des demi-ondes de tension alternative redressées. Lorsqu'on at- teint ou on dépasse le point de fonctionnement, le co'mmence- ment du courant se produit suivant la description qui précède et la fig. 1.
Lorsque la tension du générateur dépasse donc la tension nominale il se produit au changeur de tension 33 une impulsion de tension qui pour la forme de la courbe et la durée, est indépendante de la hauteur dont la tension réelle dépasse la tension nominale. L'impulsion de tension prise à un troisième enroulement du changeur de tension 33 sert à la commande de l'étage de commande pour le redresseur d'excita- tion. Comme tension de commande pour le récipient qui, en vue d'un court temps de mise en fonctionnement est un récipientà
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cathode liquide) on emploie une tension à forme de courbe pointue qui est fournie par le changeur de tension 35. Pour saisir les deux demi-ondes, cette tension est également re- dressée.
La grille du tube 34 estau potentiel de la cathode lorsque le tube 31 n'est pas le siège dtun courant, de sorte que la tension redressée du changeur de tension 35, diminuée de la chute de tension dans le tube 34, est appliquée à la résistance 36 et libère par conséquent le récipient 22 De ce fait, le courant dtexcitation est augmenté. Si la tension du generateur depasela valeur nominale etsile tube #1 vient à fonctionner, le changeur de tension 33 débite une tension qui est en etat de bloquer le tube 34. Aux grilles du reci- pient d'excitation 22, il reste alors seulement la tension prealable négative 37, de sorte que la tension d'excitation est mise hors circuitet que le, courant d'excitation continue à passer par l'anode de zéro.
Un semblable régulateur se ca- racterise par un très court temps de mise en fonctionnement qui estdonne seulement par letemps de chauffage des tubes electroniques, qui vaut dans les types modernes 25 secondes.
Pour la mise en service du régulateur, on peut prévoir par exemple une tension continue auxiliaire pour l'excitation, tension qui est mise hors circuit, par exemple automatiquement, après l'obtention de la tension nominale du générateur.
L'idée de l'invention n'est pas limitée aux exemples indiques mais elle peut être appliquée, moyennant les change- ments voulus, à tous les montages dans lesquels un intervalle de décharge à remplissage de gaz ou de vapeur est employe avec des tensions alternatives dans le circuit de grille ou le cir- cuit d'anode, et qui permettent ltemploi du couplage à réac- tion.
Revendications.
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