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Tranformateur régulateur automatique,
Il existe des transformateurs régulateurs connus, qui permet- tent de maintenir constante une tension continue ou alternative dans un appareil consommateur fonctionnant à vide ou à pleine ,char- ge. Ces dispositifs régulateurs ont pris une importance particuliè- re dans le cas où ils servent à alimenter des redresseurs statiques métalliques. La chute de tension nullement négligeable, qui se produit dans l'élément de redresseur statique, lorsque la consomma- tion de courant continu augmente, peut être compensée automatique- ment, en montant. en série avec lui un des régulateurs de tension connus.
Les dispositifs régulateurs connus sont également employés fré- quement dans la cnarge en tampon des batteries d'accumulateurs. Ces montages de charge permettent, en combinant les propriétés des dis- positifs régulateurs avec celle d'une batterie d'accumulateur, d'après laquelle la tension aux bornes de la batterie augmente au
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fur et à mesure qu'elle se charge de faire prenore une forme spé- ciale à la caractéristique de la charge, caractérisée par une va- riation brusque du courant de charge en deux points déterminés de la caractéristique.
Les dispositifs régulateurs possednt ces propriétés sont équi- pés avec des bobines de self régulatrices spéciales ou sont des transformateurs de roseau construies seat .L'orme den transiormateurs régulateurs. Le réglage au moyen de ces bobines de self ou transfor- mateurs connus s'effectue souvent en faisant agir le courant de l'appareil consolateur sur leur noyau de fer. Lais il existe aussi des régulateurs de tension connus, qui effectuent le réglage au moyen d'un circuit oscillant monté sur une des branches du disposi- tif.
Les dispositifs régulateurs connus, comportant un enroulement avec aimantation initiale, appelés montages avec self de relaxation, exigent lorsqu'ils servent a alimenter un redresse ur, ainsi qu'on les emploie souvent, que l'on prenne des mesures spéciales et par suite entraînent une dépense particulière de matière et de main d'oeuvre, pour empêcher les tensions alternatives ae parvenir dans le circuit à courant continu, Les montages régulateurs connus com- portant un circuit de résonance exigent aussi une forme de construc- tion spéciale au noyau de fer, une depense supplémentaire en enrou- lements et entraînent des dimensions excessives du transformateur ou ont besoin d'une bobine de self de relaxation spéciale.
Le dispositif régulateur suivant l'invention est un transfor- mateur de compensation, de la tension qui fonctionne sous forme de montage en résonance d'un type nouveau.
L'avantage de ce transformateur régulateur par rapport aux dispositifs connus de ce type consiste dans une faible dépense en moyens auxiliaires, dans une forme de construction tres simple de transformateur et des enroulements, dans la. possibilité de calculer ces enroulements d'avance avec précision, dans le réglage particu- lièrement simple de l'opération de réglage ou de relaxation en cas
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de charge d'une batterie et dans un effet régulateur rapide. Ce transformateur régulateur n'exige pas non plus que l'on prenne des mesures spéciales pour empêcher la tension alternative de parvenir dans le circuit à courant continu.
Le dessin ci-joint, donné uniquement à titre d'exemple,repré- sente une forme de réalisation de principe sous forme schématique du nouveau dispositif.
Un noyau normal de transformateur à courant triphasé E compor- te sur une branche un enroulement primaire I et un enroulement se- condaire II et sur une des deux autres branches un enroulement III.
La troisième branche du transformateur ne comporte pas d'enroule- ments. Le sens des enroulements I et III est choisi, de fagon que les flux magnétiques induits par ces enroulements circulent dans la branche du transformateur sans enroulement dans le même sens. Un condensateur C est monté en parallèle avec l'enroulement III et en série avec l'enroulement primaire. I. L'extrémité libre b de l'enrou- lement primaire et l'extrémité libre a de l'enroulement III connec- tée au condensateur C sont à la tension d'un réseau à courant alter- natif. Un appareil consommateur quelconque peut être branché sur l'en- roulement secondaire II.
Dans l'exemple représenté, cet appareil est un redresseur statique en montage de Graetz, qui comporte du côté du courant continu une oobine de self d'aplanissement D. Cette bobine de self n'est nécessaire en ce point que si l'on attache une impor- tance particulière a rendre le courant redressé exempt d'harmoniques supérieurs.
Le nouveau transformateur à résonance peut aussi servir au ré- glage de la tension dans un appareil consommateur à courant alterna- tif .
La caractéristique principale de l'invention consiste dans les deux circuits de résonance, montés en série, à la tension du réseau, et qui sont le circuit de résonance d'intensité formé par l'enroule- ment III du transformateur et le condensateur C et le circuit de rë- 'sonance de tension formé par l'enroulement primaire I et le même con- densateur C.
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L'enroulement III est compensé avec le conaensateur C, de fa- çon que le circuit III, C soit en résonance, a. marche a vide, pour la tension alternative tppliquee, candis que le circuit 1, C est choisi de façon à devenir voisin de son point de resonance de ten- sion à pleine charge du dispositif, 31 le circuit III, C est en ré- sonance en cas ae marche a vide, son impédance est très forte et par suite la plus grande partie ae la tension du roseau est consom- mée par ce circuit ue résonance. Il n'existe plus qu'une partie de la tension du réseau dans l'enroulement primaire I, et cette tension induit dans 1' enroulement II une tension secondaire, telle que, même en marche à viue,
la tension de régime ne puisse pas dépasser sa valeur nomina.le aux bornes + et - de connexion du courant continu..
Lorsque le circuit de l'appareil consommateur subit une charge, le courant commence à croître dans l'enroulement secondaire II. Il en résulte que le courant passant dans les enroulements I et III devient aussi plus intense. La plus forte saturation provoquée par cette augmentation d'intensité dans la branche de l'enroulement III amène le circuit de résonance d'intensité en position de resonance.
Il en résulte que l'impédance de ce circuit diminue. La diminution de l'impédance provoque une rotation de la pnase de la tension du condensateur. Cette rotation de phase est de nature a faire croître la tension dans l'enroulement primaire. L'augementetion de tension dans l'enroulement primaire a pour conséquence une augmentation de la saturation dans la branche au transformateur sur laquelle se trouvent les enroulements I et II. Cr, les dimensions de -L'enroule- ment primaire sont cnoisies de feçon que le circuit de résonance de tension s'approche de plus en plus de son point de résonance, lorsque la saturation devient plus forte.
On sait que dans un cir- cuit de résonance de tension, les tensions partielles augmentent, c'est-à-dire dans l'exemple représenté les tensions au condensateur C et à l'enroulement I, lorsqu'on s'approche du point de résonance.
Lorsque la charge au circuit a courent continu augmente, la tension augmente donc dans l'enroulement primaire, d'une part en
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raison de la diminution de l'impédance au circuit ae résonance d'intensité III, C et a'autre parc du fait que le circuit de réso- nance de tension I, C s'approcne de son point de, résonance sous l'ef- fet de l'accroissement du flux des lignes de force dans le noyau de fer de l'enroulement 1. La branche du transformateur sans enroule- ment sert a compenser les fluctuations âe part et d'autre du flux des lignes de force pendant l'opération de réglage.
Les circuits de résonance montes en série provoquent donc tous les deux, lorsque la charge augmente dans le transformateur, une augmentation de la tension dans l'enroulement primaire I et par sui- te aussi dans l'enroulement secondaire II. Les deux circuits de ré- sonance agissent de la même manière, mais en sens inverse, lorsque la charge diminue. Les dimensions des enroulements du transformateur et du condensateur C sont calculées de façon que l'augmentation de tension dans les enroulements primaire et secondaire compense exac- tement les pertes de tension dans le circuit de l'appareil consomma- teur, lorsque la charge augmente. En conséquence, la tension dans l'appareil consommateur reste constante, même lorsque la charge varie.
,Liais le transformeteur régulateur peut aussi être calculé, de façon que la tension dans 1' appareil consommateur ne reste pas constante, mais varie suivant la caractéristique qu'on désire.
Le réglage de deux circuits de résonance, s'effectuant dans le même sens, permet de réaliser par le transformateur en résonance, par rapport aux dispositifs connus servant au même but, un réglage particulièrement puissant et précis de la tension secondaire. La variation du réglage est très uniforme dans une gamme relativement étendue, car en raison du couplage serré entre les enroulements primaire et secondaire, à rencontre des dispositifs connus, il ne se produit pratiquement pas de pertes de courant.
Lorsqu' on emploie le transformateur en résonance pour la char- ge en tampon d'une batterie d'accumulateurs, le passage de la charge continue a la charge rapiae peut s'effectuer d'une manière: particu- lierement simple, en se contentant de mettre le condensateur C hors
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circuit et en cas de besoin une partie de l'enroulement III. La partie de l'enroulement III qui reste, en série avec l'enroulement primaire I, appliquée à la tension du réseau; agit dans ce cas confie une bobine de self de charge.
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R il If n :'T D I C A 'C 1 0 1 y ,
L'invention a pour objet un transformateur servant au réglage automatique de la tension empruntée à un réseau a courant alterna- tif monophasé, à noyau en for a trois branches dont l'une ne com-
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porte pas d'enroulement et ie.iarqua0le lO"<..el.lllel1i.. :Les caractéris- tiques suivantes considérées séparément ou en combinaisons :
a) une des branches du transformateur comporte un enroulement, qui, avec un condensateur, forme un circuit de résonance d'intensi- té, une autre branche comporte avec -L'enroulement secondaire l'en- roulement primaire, qui forme avec le condensateur précité un cir- cuit de résonance de tension et ces deux circuits mentes en série,
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sont à la tension du réseau et son'c calculÉ ae f840n que la ten- sion dans le circuit de cnarge varie suivant la caractéristique qu'on désire ; b) le circuit de résonance d'intensive est en résonance en
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marche a vide et le circuit de rSJ1l3ltCe )3 t:::lSiO::
s'approche de son point de résonance lorsque la cnsrje augmente , c) au cas de charge 8:1 tampon d'une oa'c.tdrie a'accumulateurs, lorsqu'-.! s' *ii.t ée passer zaza la C.J2.1'.' c¯uai.lùe à :"'8 CU3.rC;E! rapide,
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