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pour "Procédé et dispositifs pour moduler l'intensité lu- mineuse des tubes à décharges électriques"
La présente invention a pour objet un procédé per- mettant de moduler entre deux valeurs différentes (de 0 une valeur maxima ou d'une valeur maxima à 0) l'intensité lumineuse apparente des décharges électriques dans des tu- bes à atmosphères raréfiées, alimentés en courant.sinusoïdal.
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L'invention comprend Également des dispositifs pour l'appli- cation de ce procédé.
Le procède suivant l'invention consiste e e z & er;t 1 *], - leiT1611t 8. faiee varier l a. dUl-7e de passade des décharges èlec- triques Dl-:5 les tl..1t(.::) et ce en(.8.J1t; chaque alternance (lu courant CiqcL.llfliB.C:'iîc.'t:!Ol1 ou pendant C7ï¯'i..=..'i?C:;= ,ltê:;rllE'.nce3 peu- l 8L1811t.
:ji l'on e réfère r3 " la fi µ.; , 1 des do os in s annexés, oui représente, à. titre d'exemple non limitatif, la courbe de tension du courant d.'alimentation d'un tube luminescent ooiiiiusndé, par exemple g par un lWGlilSi'C:Lt:lLiuG-L'i ou par un dis- positif tie l f:s'17'.c:.lOll quelconque (self, ï :J'Ù;ÍCt.81îCi:;; i,t e > , ) , pour réaliser; confo:cli\::;,6XJt a. l'invention, une !i'¯CCr,LI'c.."'tiZ.G72:1 !e 11:iateYl:,:"ité 1.L1'tl:.ïlE.=la:W: du tube coneidére, on peut faire varier ["1' atlll el1 t:HHGllt ou brusqustuent, sur chaque e 2;.lt e:rnonce, la durée ± <1", <> - 1*. dé charge 1l1;",1l1l:;[:oente, c'est-à-dire la durée de 11i11- tervalle covipi=1;=, entre le point {. TOiJ.10rga,ge ±; et le point d'ex- tinction E.
On peut ainsi contrôler 11 zi. l'iL7'1 ..'-¯8flCG-' du flux lu.rai- neux G31:¯ :' ',ï pour l'observateur qui perçoit une j.J.dI:1JE.<:,siül1 lu- :::lT:Ci7Se dont :l'inte1'lsit:': est proportionnelle e à. le. 0.U1'30 t.. Ce
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temps t doit évidemment 4 .ti=e calcule en fonction àzs diverses . inerti'es qui entrent en jeu (inertis 8 :le luiltinescercedu raz ou a.e la ¯ ya.,-.et, W- ,::e; e,l.i n .¯¯L, 7 qui constitue a 7. tn : c' ,.¯ r ' du tub.3, le cas échéant.: inertie des enduits luminescents ou rà e : C7:'e6:C2 dont est iuuni 1 1 : tube, ù , . ei:, t 1 l'C;liîJ 1 :n ; , é etc..).
"Selon un ,l00:3 de réalisation de 11 invènti on, on peut obtenir le, variation désirée de l'intervalle t au <.:C''f-.'(1 d'un interrupteur synchrone:, de type connu, insérd (1.8.11G le cir- cuit d ts.lxue:, t4tc2i fini -1# :.ib e lu utilisant un tel interrupteur, on peut, cois'tie on le voit sur le diaf,:t3Jil,.e de la figo 2, ob- tenir des durées de décharges telles que figurées en ,11, t2, correspondant à des points d'amorçage.et d'extinction al ' ², AI1 En, et qui. sont plus brèves que le temps maximum .1 CA E) correspondant a la pleine puissance de foneticoniienent du tube.-
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Dans le cas particulier des tubes luminescents où la tension d'amorçage est supérieure à la tension d'entretien;
c'est cette pointe de tension d'amorçage qui doit être décalée sur .la courbe vers le point E ou à partir de ce dernier. Dans l'exemple de la fig. 2, en décalant, au doyen- d'un inter- rupteur synchrone, la tension alternative, au moment où. elle a une valeur instantanée telle que Bou B" corres- pondant aux points A' ou A" de la courbe, au delà. du point A représentant la valeur minima d'amorçage, le tube s'il- lumine immédiatement et reste allumé jusqu'au point fixe E représentant la tension d'extinction du tube.
On conçoit donc aisément qu'il suffit de faireva- rier, à l'aide de l'interrupteur synchrone, la position du point d'allumage entre A et E pour obtenir, par alternance, une succession de temps variables d'illumination du tube oorrespondant ainsi à des effets lumineux plus ou moins brefs dont la somme représente un flux plus ou moins in- tense pour l'oeil humain ou pour un matériel d'observation présentant une certaine inertie par rapport à la fréquence.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, on peut également employer comme élément modulateur un. dis- positif électronique constitué par des tubes-relais tels que thyratrons, ignitrons, etc... Si l'on tient compte, en effet, de ce que, lorsqu'on applique, dans les tubes à vide poussé, des tensions déterminées aux diverses électro- des, les courants obtenus sont constants:
et parfaitement contrôlables et que, dans les tubes à gaz, les électrons issus de la cathode et attirés par l'anode quand elle est positive peuvent être contrôlés ,par une grille qui, portée à un potentiel négatif, entraîne l'application à 'la plaque d'un potentiel supérieur dépendant de la ten- sion grille et déterminant l'ionisation par choc et !la- morçage, la modulation de la. tension grille permet alors
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de commander la tension plaque déterminant 1*'amorçage et par suite, dans le cas d'une alimentation en courant alter- natif, de contrôler le moment recherché de la période pour lequel le courant commencera à passer.
Dans les tubes thyratrons actuels, on doit tenir compte du temps de chauffage de la cathode, principalement pour les puissances importantes ; il est également à remar- quer que les surcharges sont dangereuses pour la cathode.
Dans les ignitrons, par contre, l'amorçage de l'arc provoqué. par l'électrode seni-conductrice dans la cathode permet d'avoir un temps d'utilisation de quelques micro-secondes, donnant ainsi un interrupteur pratiquement instantané.
Si l'on représente (V. fige 3) la tension anodi- que en fonction du temps; on peut ainsi tracer le dia- gramme de grille g (partie hachurée) où, pour tout point représentant le potentiel instantané de grille situé dans ou au-dessus de'la partie hachurée, on obtient l'amorçage (la tension de grille qui détermine l'amorçage étant fonction de la tension anodique positive) .
Si l'on applique à la grille une tension alter- native dont on peut faire varier le déphasage, l'arc s'a- morcera lorsque la tension grille sera en phase avec la ten- sion plaque pour toutes les alternances positives (fig. 4).
Si,, par contre, la tension grille est en opposition avec la tension plaque, l'arcne s'amorcera jamais (fig. 5) Il y a donc lieu de tenir compte de ce que la grille ne peut con- trôler 1 tare quesi le déphasage est en arrière.
Partant de ces deux constatations, si l'on décale la phase de la tensi.on grille, on obtient le diagramme de la fig. 6, sur lequel on voit que l'arc ne peut s'amorcer au début de l'alternance positive en P, car la tension ins- tantanée de la grille, par suite de son déphasage, est trop
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négative, mais seulement au point C ; il persistera jus- que la fin de l'alternance pour ne se réamarcer qu'au point D symétrique de C et ainsi de suite.
La fig. 7 des dessins annexés représente, à ti- tre d'exemple non limitatif, le schéma d'un dispositif conçu pour l'application de l'invention et réalisé avec des tubes @ thyratrons et des tubes ignitrons.
Dans ce'schéma, on voit en 1 les tubes à décharges électriques dont il s'agit de moduler l'intensité lumineuse, lesquels sont alimentés par l'intermédiaire de transformateurs 2. Des ignitrons 3 sont montés en série avec les primaires des transformateurs 2. Quand l'arc n'est pas amorcê, l'im- @ pédance entre la source et les transformateurs 2 est infinie, .la chute de tension dans l'arc amorcé (6 V.) rend la résis- , tance très.faible.
L'amorçage, des ignitrons est commandé par des thy- ratrons 4 dont la tension grille est fournie par un trans- formateur â prise médiane 5. Une résistance R1 limite, l'in- tensité de la grille, de chacun dae thyratrons. Le déphasage @ variable est obtenu par un 'ensemble 'résistance variable- capacité" R2-C dont, la valeur des éléments est choisie telle que le courant, dans la branche résistance-capacité, soit important par rapport au courant grille. On peut éga- lement remplacer la capacité C par une self. La variation progressive de la résistance dans le rhéostat R2 entraîne une variation de déphasage s'étendant sur, une plage de 0 90 .
Selon une variante de l'invention, dans le cas d'une ligne de distribution polyphasée, on'peut utiliser,- pour obtenir la modulation désirée de l'intensité @lumineuse, un dispositif analogue au stator d'un moteur asynchrone, la tension étant prise aux bornes d'un rotor monophasé dont on fait varier la position dans le stator.