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"Convertisseur moncanoidique de courant "
Il est connu que dans les convertisseurs de courant du type monoanodique, on s'efforce, par une disposition judicieuse des électrodes, de ménager un espace de décharge aussi court que possible, de façon à ce que la chute de tension dans l'arc corres- pondante ait une valeur très faible.
On a déjà proposé à cet effet de disposer l'anode et la cathode dans une thème enceinte, aussi près que possible l'une de l'autre. Notamment dans les convertisseurs monoanodiques à cuve métallique, on peut placer l'anode et la cathode suivant le même axe vertical, à une distance relativement petite l'une de l'autre.
On diminue ainsi au maximum la longueur de l'espace de décharge; on obtient donc une valeur particulièrement faible de la chute de tension dans l'arc.
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Toutefois, et principalement dans le cas des convertis- seurs monoanodiques à vapeur de mercure et à cathode liquide, tant dans ceux à excitation permanente que dans ceux à allumage pério- dique, cette disposition a le grave inconvénient de provoquer de nombreuses défaillances de l'effet soupape du convertisseur, sous forme d'allumages en retour, même en basse tension.
En effet, l'anode, par sa disposition immédiate au voisi- nage de la cathode, est soumise directement au bombardement des électrons émis librement par la tache cathodique ainsi qu'à la projection de vapeur de mercure à partir de la cathode, ces deux phénomènes sont à l'origine des allumages en retour.
Pour assurer un bon fonctionnement des convertisseurs monoanodiques, on a été amené à disposer entre l'anode et la ca- thode des écrans déviateurs dont la forme et la position permet- tent de soustraire l'anode au rayonnement électronique de la ta- che cathodique et à la projection de vapeur de mercure à partir de la cathode. Ces écrans dévient toutefois le chemin de la dé- charge et ont l'inconvénient d'allonger l'espace de décharge. Il s'ensuit une augmentation correspondante de la valeur de la chute de tension dans l'arc.
Plus particulièrement lorsque le convertisseur monoanodi- que doit comporter une grille de commande, l'inconvénient ci- dessus est encore renforcé. En effet, les écrans déviateurs de l'espace de décharge ne peuvent jouer le rôle de grille de com- mande, étant donné leur grande ouverture relative au passage de l'arc. De même la grille de commande placée immédiatement à pro- ximité de l'anode ne peut jouer le rôle d'écrans déviateurs, était donné la protection imparfaite qu'elle fournit à l'anode. En ou- tre, elle serait elle-même exposée directement au rayonnement é- lectronique et à la projection de vapeur. On doit donc prévoir la présence simultanée des écrans déviateurs, entre l'anode et la cathode, et de la grille de commande.
Le bénéfice escompté de la
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faible valeur de la chute de tension dans l'arc,,grâce à la dis- position de principe du convertisseur monoanodique, est donc per- du en partie dans la grille de commande et dans les.écrans dévia- teurs.
L'invention a pour objet une disposition pour convertis- seurs de courant, à remplissage de gaz ou de vapeur et à cathode liquide, notamment les convertisseurs de courant à vapeur de mer - cure, du type monoanodique, tant à excitation permanente qu'à al- lumage périodique, qui permet, tout en assurant une protection ef- ficace du fonctionnement du convertisseur contre le$ allumages en retour, d'obtenir une valeur très faible de la chute de tension dans l'arc.
L'invention se rapporte à un convertisseur monoanodique dans lequel la cathode et l'anode sont disposées dans une même ce ve métallique, suivant un même axe vertical, l'anode étant en forme de couronne circulaire et entourant par conséquent le cylin- dre vertical central délimité par la cathode.
Le convertisseur monoanodique est caractérisé en ce que l'anode en couronne est contenue dans une chambre circulaire éga- lement close de toutes parts et ouverte seulement vers l'intérieur de la cuve du convertisseur. Cette portion de la chambre conte- nant l'anode est fermée par une série d'écrans qui ont pour but de protéger l'anode contre le rayonnement électronique de la tache cathodique et contre la projection de vapeur de mercure à partir de la cathode. On peut placer à cet effet toute espèce d'écrans aptes à remplir ce rôle.
Le convertisseur monoanodique est en outre caractérisé en ce que la chambre close contenant l'anode en couronne est li- brement suspendue au couvercle du convertisseur et est elle-même contenue à l'intérieur de la cuve ; laissant ainsi entre elle et la paroi de celle-ci un espace permetant la libre circulation du mercure condensé sur les parois latérales de la cuve, vers la cathode.
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Le convertisseur monoanodique est encore caractérisé en ce que la chambre close contenant l'anode et contenue elle-même dans la cuve métallique peut être isolée de celle-ci. Elle peut ainsi être portée à un potentiel convenable pour que les écrans de cette chambre puissent jouer le r6le de grille de commande.
L'isolement de la chambre close, contenant l'anode, par rapport à la cuve métallique du convertisseur peut avoir lieu à tout en- droit convenable de celui-ci. Par exemple, l'isolement peut être effectué à proximité de la chambre close contenant l'anode, ou en- core le couvercle du convertisseur peut être porte au potentiel de la chambre close contenant l'anode, l'isolement étant alors reporté au joint situé entre le couvercle et la cuve métallique du convertisseur. Dans ce dernier cas, des moyens connus de la technique peuvent être employés pour éviter une trop grande sur- face non active de la grille de commande.
Le dessin' annexé représente à titre indicatif et non limitatif un exemple de réalisation de convertisseur monoanodique suivant l'invention. Sur ce dessin, tout détail non indispensable à la bonne compréhension de l'invention a été volontairement né- gligé. Les figures 1 et 2 représentent respectivement vu en coupe verticale et en coupe horizontale un convertisseur monoanodique réali- sé suivant l'invention.
Le convertisseur est constitué d'une cuve métallique c , réfrigérée par exemple par des ailettes en fer ou en cuivre r , lèchées par de l'air soufflé. La cuve métallique porte à sa par- tie inférieure la cathode k et à sa partie supérieure, elle sup- @ porte un couvercle fermant l'enceinte du convertisseur.
Le convertisseur est muni d'une anode en couronne a,
La chambre close contenant cette anode est librement suspendue au couvercle, à l'intérieur de la cuve. L'anode est protégée vis- à vis de la cathode par les écrans g arrêtant le rayonnement
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électronique et les projections de vapeur de mercure.
Dans le,cas où les écrans g doivent jouer le rôle de grille de commande, l'isolement de la chambre close contenant l'anode peut avoir lieu à proximité immédiate de celle-ci(l'amenée de courant ayant lieu par une entrée de courant et un conducteur spéciaux), ou être reporté à un autre endroit du convertisseur, par exemple au joint de séparation entre le couvercle et la cuve du convertisseur(joint non représenté sur les figures), ou encore à proximité de l'entrée de courant de la chambre close contenant l'anode (cas représente sur la figure 2). Dans ces deux dernières conditions, la totalité ou une partie des supports de la chambre, close contenant l'anode et même du couvercle peut être portée au potentiel de la grille de commande..
Des moyens spéciaux connus peuvent être utilisés; pour éviter une trop grande surface non ac- tive de cette grille de commande. Notamment, on peut prévoir le recouvrement par isolant à base d'émail de toute partie métalli- que qui n'est pas destinée à agir directement sur l'espace de dé- charge .
Cette nouvelle disposition da convertisseur monoanodique présente, par rapport aux dispositions usuelles, l'avantage prin- cipal que, malgré la faible distance qui sépare l'anode de la ca- thode, 11 n'y a qu'un seul organe disposé dans l'espace de déchar- ge et jouant la fois: le. rôle d'écran protecteur contre le rayorr nement électronique de la tache cathodique et contre la projection de vapeur de mercure 'à partir de la cathode, et celui de grille de commande..
On conçoit facilement que, outre l'obtention d'une cham- bre anodique chaude et non réfrigérée favorable au bon fonctionne- ment du convertisseur, l'anode se trouve placée à proximité im- médiate de la cathode. La longueur de l'espace de décharge est par conséquent très petite et la valeur correspondante de la chu- te de tension dans l'arc est faible.
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En outre, la grande surface anodique obtenue par l'a- node en couronne et le rôle de' grille de commande que peuvent jouer les écrans protecteurs de la chambre close contenant l'a- node, permettent d'obtenir un convertisseur monoanodique à grille de commande sans que la valeur de la chute de tension dans l'arc ne soit augmentée sensiblement. Celle-ci est donc maintenue à une valeur faible et on utilise ainsi plus complètement le bénéfice de la disposition de principe du convertisseur monoanodique.
D'autre part, cette disposition de convertisseur mono- anodique à anode en couronne présente le grand avantage que le mercure condensé sur les parois latérales froides de la cuve mé-' tallique c peut retourner librement à la cathode sans être ex- posé directement à l'action de la décharge. En effet, la chambre close contenant l'anode en couronne ménage entre sa paroi cylin- drique extérieure et la paroi intérieure de la cuve métallique du convertisseur un espace en forme d'anneau qui permet le passage des gouttelettes de mercure condensé. Celles-ci, retournant à la cathode, sont soustraites à l'action de l'arc, empêchant ainsi la formation de surpressions de vapeur de mercure dues à la vola- tilisation de mercure replongeant brusquement dans la zône chau- de de l'arc.
REVENDICATIONS.
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