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,Agencement pour le fonctionnement, de redresseurs de courant dans les-quels une interruption de courant est' produite par ; ,voie mécanique.
Le brevet principal a pour objet un agencement pour le fonctionnement de redresseurs de'égarant dans lesquels une in- terruption de courant.se produit par voie mécanique, et le mon- tage du cifcuit principal, est établi de telle manière que, dans le voisinage, dans le temps, de la mise-en service et hors ser- vice d'une voie de courant, au moins une autre voie de contant participe, au transport du courant, et qu'au plus tard à l'ins-
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tant de l'interruption mécanique, le courant circulant dans le circuit à interrompre est amené à la valeur nulle par voie électrique.
Le redresseur de courant est avantageusement sub- divisé, au point de vue du montage, en au moins deux redres- seurs partiels décalés quant aux phases et comportant chacun une voie de courant possible, et on a monté entre les tensions de phase des redresseurs partiels des bobines de selfinduction ou des transformateurs aux bornes desquels est appliquée une ten- sion ayant une nature telle, au point de vue de la fréquence et de la forme de la courbe, que dans certaines petites parties de temps le,courant est réparti dans au moins deux voies du cou- rant et que dans d'autres petites parties du temps le courant est transporté par un nombre réduit de voie du courant.
Il a en outre été proposé également d'établir les bobines de selfindue- tion ou les transformateurs de telle manière, au point de vue du montage,et de les dimensionner de telle manière qu'au plus tard à l'instant de l'interruption mécanique, le courant circu- tant dans le circuit à interrompre est amené à une valeur nulle par voie électrique.
La présente, invention se rapporte à une nouvelle réalisation de l'idée indiquée au brevet principal, suivant la- quelle par un refoulement alterné du courant, par exemple au moyen du courant d'aimantation d'une bobine de self induction à aspiration, le courant continu devient égal à zéro par moments.
L'ouverture ou la fermeture des contacts se font alors dans cet- te pause sans courant. La condition à cet effet est que la moi- tié du courant continu 1/2 Jg. et l'amplitude Jmmax du courant d'aimantation Jm sont de grandeur inverse et se font donc équi- libre avec d'autres valeurs à cet instant. Il a déjà été proposé d'aimanter au préalable la bobine de selfinduction ou le trans- formateur par le courant continu produit, pour diminuer l'induc- tivité de ceux-ci sous la dépendance du courant continu, de tel- le manière que la condition imposée est remplie approximativement pour toutes les charges. Une autre possibilité pour laquelle la
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condition imposée est remplie exactement va maintenant être dé- crite.
La fig. 1 du dessin représente à titre d'exemple un noyai de fer comportant les branches 1,2,3, suivant la présente in- vention. Sur la branche du milieu 2 est placé l'enroulement pro- prement dit comportant les moitiés de bobine 4 et 5 et qui cor- respond, au point de vue du montage, au transformateur à aspi- ration et est introduit dans un des montages usuels de redres- Seur 8, non-décrit en détail.
Sur les branches extérieures 1 et 3 se tro.uvent disposées les bobines 6 et 7 parcourures par l'ensemble du courant continu Pour le noyau de fer, on peut employer- de la tôle normale de transformateur. On obtient alors, comme l'ont montré les essais, des courbes de courant de. forme fortement sinusoïdale, comme les courbes i' et 1" à la fig. 2 du brevet principal. Dans beau- coup de cas, en particulier pour les redresseurs 'à forte inten- sité, il est 'avantageux d'employer pour le noyau de fer une tôle de fer à perméabilité initiale aussi grande que possible, dont la courbe d'aimantation idéalisée est représentée à la fig. 2.
On supposera tout d'abord que les noyaux 1 et-3 sont saturés.
Les ampères-tours de courant continu des bobines 1 et 3 seront alors tellement grands que le .point de saturation sera notable- ment dépassé et que le point ± sera atteint. On a représenté à la fige 4 la,courbe de la tension d'ensemble U4,5 aux bobines de la branche 2, qui est obtenue d'une manière connue d'après le's tensions d'anode individuelles 21 à 26 de la fig. 3.
Les impulsions de tension dirigées vers le haut ne peuvent produire, pour le cas considéré, aucune nouvelle augmentation de l'induction B vu que le fer est saturée c'est à dire que les ampères-tours des bobines 4,5 ne peuvent exercer aucune action sur la branche 3. Dans la '!tranche 1, au contraire, les ampères- tours 4,5 agissent en opposition de ceux de la bobine 6. Par con-
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secouent, la courbe de courant dans 4 et 5 prend une forme qui est représentée à la partie inférieure à la fig. 2 sous la dé- pendance du temps t. ce courant Jm s'élève d'abord rapidement à. la valeur b" jusqu'à ce que par les ampères-tours de courant alternatif, le noyau 1 soit désaturé au point b de la fig.2.
L'inductivité du circuit 1,2 devient alors brusquement active, c'est à dire que le courant s'élève alors très lentement, seu- lemnt jusqu'au point c". Dans la partie de courbe b", c", les ampères-tours de courant alternatif et de courant continu s'an- nulent approximativement. Plus le fer est meilleur, c' est à dire plus b est rapproché de la ligne de zéro, plus les deux ampè- res-tours acquièrent la même grandeur. Si U4,5 inverse sa direc- tion, les branches 1 et 3 intervertissent leur rôle. Le courant d'aimantation Jm de la branche médiane prend par conséquent la forme représentée à la partie inférieure à la fig. 2.
Pour les considérations ultérieures, les flancs a" b" ne seront pas des- sinés de façon aussi abrupte vu qu'alors les différentes opéra- tions peuvent être suivies plus facilement.
On a représenté à la fige 5 par A4 A5 les courbes de cou- rant dans les enrodulements 4 et 5 qui correspondent au courant d'aimantation et sont déplacés par rapport à la ligne de zéro de la quantité + Jg et - Jg. Aux points g, 1 et h,k, les
2 2 courants deviennent alternativement nuls dans les bobines 4 et 5.
Pour une égalisation très précise des deux ampères-tours, la distance h', h" se rapproche donc de la valeur zéro de sorte qu'on dispose à peu près de 60 pour l'ouverture et la fermeture des contacts. Pour remplir la condition imposée, les bobines 4,5 6, 7 doivent avoir le même nombre de spires, si on néglige la dispersion.
La fig. 6 montre l'allure du flux dans les différentes bran- ches. Contrairement aux dispositifs connus dans lesquels les self-
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inductions de commutation, c'est à dire de simples bobines de selfinduction sont saturées avec le courant de fonctionnement il s'agit dans le cas présent de l'équilibre des ampères-tours.
Le flux dans la branche médiane 2' qui atteint dans le cas extrême 1 ou 3'est formé par la différence de 1 et 3.
La section transversale du noyau, .de la branche médiane né doit donc pas être plus grande que celle des branches extérieures 1 et 3.
La caractéristique essentielle de l'invention est que la grandeur du courant d'aimantation Jm pour 'le refoulement al- terné du courant continu Jg à la valeur nulle, pour la bobine de selfinduction ou le transformateur décrit, se règle toujours automatiquement à l'élévation correcte de sorte que la condi- tion 1/2 Jg = Jmmax est remplie pour toutes les charges (voir la courbe a à' la fig.
7). La courbe b. montre la courbe corees- pondante pour une tôle normale de transformateur, par le montage en parallèle de condensateurs par rapport à la bobine de self- induction ou au transformateur, on peut amener la courbe 1 en coïncidence partielle avec a, de sorte que cette condition peut être remplie également avec la tôle normale de transformateur pour une certaine portée de charge. Il est à remarquer en ore la distance qu'à la fig. 5/h' h" épouse de fagon très précise la forme de la ligne de zéro pour un très bon fer. Un passage de la ligne de zéro ou un renversement de la direction ducourant n'est pas possible vu que la courbe de tension U4,5 ne permet pas une in- version de la direction du courant (points c et c').
Même lors- que la tension U4,5 a une grande'ur telle qu'une inversion de l'induction B est produite, le courant A4 ne peut passer en- dessous de ,'la ligne de zéro, lorsque B reste dans la direction négative en-dessous de la valeur de saturation.
Comme l'ouverture de contact et la fermeture se font pour une interruption d'environ 10 du contact, dans la partie h' h" longue de 60 , la courbe de tension U4,5 est transformée dans sa forme comme on l'a indiqué en pointillé, il n'y a pas grand
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chose de changé de ce fait aux considérations qui précèdent, car on peut placer l'interruption de contact à peu de distance après le point b'.
EMI6.1
R e v end 1. c a t ion .
1.- Agencement pour le fonctionnement de redresseurs de courant dans lesquels une interruption du courant se produit par voie mécanique, suivant le brevet principal, caractérisé en ce que l'amplitude du courant d'aimantation de la bobine de selfinduc- tion ou du transformateur s'établit automatiquement à lamoitié ou approximativement à la moitié de la valeur du courant continu de fonctionnement, au moyen d'une aimantation préalable par le courant continu de fonctionnement, pour rendre égal à zéro le courant à interrompre, avant et après l'ouverture de contact.