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SYSTEME DE STABILISATION DE LA TENSION REDRESSEE, OU DU COURANT-SORTANT D'UN REDRESSEUR A VAPEUR DE MERCURE OU A GAZ RAREFIE POURVU DE GRILLES
DE CONTROLE.
La présente invention a pour objet un système comprenant un cir- cuit électronique, capable de conserver constante la tension redressée ou le courant de sortie d'un redresseur à vapeur de mercure ou à gaz raréfié, pour- vu de grilles de contrôle.
Il est bien connu qu'il est nécessaire, dans de nombreuses appli- cations de l'industrie moderne, d'avoir des tensions redressées ou des courants rigoureusement constants, et on connaît,bien également les difficultés rencon- trées dans la réalisation de ces applications.
Selon la présente invention, il est fait usage d'un circuit qui comprend comme élément fondamental, une triode alimentée par une tension ano- dique appropriée et dont la grille prend automatiquement, à l'égard de la ca- thode, une tension égale à celle qui, en changeant pour un motif quelconque le courant anodique de la susdite triode, correspond, pour chaque valeur du susdit courant, à la valeur de la tension résultante des caractéristiques Vg Ia de la triode même.
Les dessins annexés illustrent schématiquement quelques circuits selon la présente invention, et convenant particulièrement pour de très impor- tantes applications.
Dans ces dessins
La Fig. 1 montre le schéma d'un circuit comprenant des tubes élec- troniques et capable de garantir la stabilisation de la tension désirée.
La Fig. 2 est le schéma d'un circuit capable de garantir la sta- bilisation du courant fourni par un redresseur tel que celui auquel se réfère la Fig. 1.
Fig. 3 montre le schéma d'un circuit convenant particulièrement pour maintenir constant le nombre de tours d'un moteur à courant continu ali-
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menté par un redresseur à vapeur de mercure ou à gaz, pourvu de grilles de contrôle, tel que celui auquel se réfèrent les Figs. 1 et 2.
Dans la Fig. 1, C désigne la cathode d'un redresseur à vapeur de mercure et Vcc la tension redressée qui doit conserver une valeur constan- te. Le circuit de stabilisation objet de la présente invention comprend deux triodes indiquées par 1 et 2, que l'on fait fonctionner suivant le trait rec- tiligne des caractéristiques Vg/Ia du tube. V1 indique la tension d'alimen- tation du tube 1, tandis que I1 indique le courant anodique de la susdite triode, dont la grille prend automatiquement, à l'égard, de la cathode, à cause de sa connexion particulière dans le circuit,montrée au dessin, une valeur égale à celle résultant de la caractéristique Vg/Ia susdite.
Sur le dessin sont indiquées par R1 et R2 deux résistances insé- rées respectivement sur la cathode des triodes 1 et 2, tandis que par R5 et R6 sont indiquées les résistances anodiques respectives.
R3 désigne une résistance fixe et R4 un potentiomètre, ces deux éléments étant insérés tous deux dans le circuit de grille de la triode-2.
On voit ainsi comment la grille du tube 2 prend à l'égard de la cathode du tube même, une tension égale à la somme algébrique de la tension R1I1 plus la tension constante existant aux extrémités de la résistance R3, plus une portion de la tension existant aux bouts du potentiomètre R4, tension qui est fonction de la tension redressée Vcc fournie par le redresseur qu'on veut sta- biliser.
La tension R5I1 est totalement ou partiellement utilisée pour changer la tension négative, à l'égard de la cathode, du centre des conne- xions en étoiles S des enroulement secondaires des transformateurs qui ali- mentent les grilles des triodes à gaz 3, dont une seulement est indiquée com- plètement sur le dessin.
Il en résulte qu'une variation de la tension aux bouts de la ré- sistance R5provoque un retard (si R5I1 augmente) ou bien une anticipation (si R1I1 diminue) dans l'instant d'allumage des triodes 3 qui sont alimentées par une tension continue favorable. Sur le circuit anodique des triodes 3 est inséré un condensateur C1 ayant en parallèle une résistance R7, tandis que, en série avec ces deux éléments, on trouve l'enroulement primaire d'un transformateur T. Le secondaire de ce transformateur a un bout qui est main- tenu négatif à l'égard de la cathode de l'ampoule redresseuse principale C, tandis que l'autre bout du dit secondaire est relié avec une des grilles G de contrôle de l'ampoule principale même.
Dans le cas où l'on emploie des ampoules polyanodiques, on aura autant de transformateurs qu'il y a de grilles de contrôle; dans ce cas, les bouts des enroulements secondaires de ces transformateurs sont reliés d'un côté, chacun à une grille de l'ampoule C et, de l'autre côté, ils sont reliés entre eux en étoile polyphase ayant autant de phases qu'il y a de grilles dans l'ampoule redresseuse. Le circuit qu'on vient de décrire maintient tou- tes les grilles bloquées à cause de la tension négative existant entre la ca- thode de l'ampoule redresseuse C et le centre des transformateurs de grille.
Lorsque la grille du tube auxiliaire 3, à gaz, permet la conduction du tube même¯, le courant anodique de celle-ci a un premier flux qui est fort du fait que le condensateur C1 n'avait aucune charge électrique. Le condensateur se charge alors et le courant se réduit, continuant à passer seulement à travers la résistance R7 jusqu'à ce que la grille, devenant de nouveau très négative, interrompe la conduction du tube en permettant la décharge du condensateur C1 à travers la résistance R7.
La première forte impulsion de courant qui traverse l'enroulement primaire du transformateur T, engendre, par induction, dans le secondaire du même transformateur,un flux de tension important d'une très brève durée qui
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porte la grille G du redresseur principal à une valeur positive à l'égard de sa cathode C et de ce fait il permet la commutation dans l'ampoule principale.
Il de vient ainsi évident qu'une variation de la tension aux bouts de la résistance R provoquant un changement du moment d'amorçage du tube auxiliaire, entraîne un changement analogue du moment de commutation du redresseur principal.
Le fonctionnement du'circuit stabilisateur sus-décrit est le sui- vant : le susdit circuit est réglé d'une façon telle que, en conditions d'é- quilibre et c'est-à-dire lorsque la tension Vcc a la valeur préfixée de sta- bilisation, la tension aux bouts de R4 est égale à celle aux bouts de R3.
En supposant maintenant que la tension Vcc augmente, la tension aux bouts de R4 diminue car la tension V1 est plus forte que la partie de la tension Vcc utilisée et elle-est constante. La tension aux bouts de R3 devient de ce fait plus forte que celle prise sur le potentiomètre R4. A cause de cette varia- tion, la tension de grille du tube 2 devient plus négative à l'égard de la cathode, qu'elle ne l'était dans les conditions initiales d'équilibre; par con- séquent, le courant anodique du tube 2 est réduit et la tension aux bouts de R2 diminue également. Ainsi la valeur négative de la tension de grille du tube 1 diminue et le courant anodique Il augmente.
Par conséquent, la tension R I1 augmente, le centre de transformateur des grilles des tubes à gaz se déplace, comme déjà dit, l'amorçage des tubes mêmes retarde, l'impulsion de tension sur les grilles de l'ampoule redresseuse retarde aussi, et la tension Vcc di- minue.
A l'instant où, à cause de cette réduction, la tension Vcc prend de nouveau sa valeur préfixée, la tension aux bouts de R3 devient de nouveau égale à celle qu'on a aux bouts de R4:
Pour tout ce qui est dit ci-dessus, le circuit retrouve maintenant de nouveau ses conditions d'équilibre, car la tension qui alimente la grille du tube 1 est exactement celle qui est nécessaire pour faire circuler dans le susdit tube 1 le courant Il d'une valeur telle que la tension R5I1 devient celle qui est nécessaire pour obtenir une régulation des grilles de l'ampou- le redresseuse, propre à maintenir la tension redressée Vcc à la valeur pré- fixée.
Le circuit électrique illustré sur la Fig. 2, relatif à la stabi- lisation du courant fourni par un redresseur, montre un circuit qui comprend encore deux triodes pourvues de résistances cathodiques R1 et R2 respectivement et des résistances anodiques R5 et R6; les circuits de grille des dites deux triodes comprennènt la résistance fixe R3 et le potentiomètre R4. En outre, le circuit anodique de la triode 1 est combiné avec des triodes 3, à remplis- sage gazeux, dont les grilles sont alimentées par les secondaires d'un trans- formateur 4, reliés entre eux en étoile, le centre de cette étoile étant main- tenu négatif à l'égard de la cathode des susdites triodes 3.
Le dit circuit comprend en outre comme élément de régulation, une résistance ou autre élément analogue S, inséré en série avec la charge utile du redresseur, qui fournit, à ses bouts, une tension opportunément amplifiée à l'aide de l'amplificateur A, de manière à obtenir une tension suffisante pour assurer la régulation sus- dite. On comprend alors comment, si la tension aux bouts de la résistance S, est maintenue constante, est aussi, par conséquent, maintenu constant le cou- rant qui traverse la susdite résistance et tout le circuit de charge du redres- seur comprenant la cathode C.
Comme élément proportionnel au courant redressé, on peut aussi prendre la tension, opportunément redressée, fourni par les transformateurs de courant insérés- sur le primaire ou bien sur les circuits anodiques du trans- formateur d'alimentation du groupe redresseur.
Sur la Fig. 2, on voit clairement comment la tension à la sortie de l'amplificateur A, est insérée dans le circuit, à la manière suivant laquel-
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le était insérée la tension Vcc dans le cas de la Fig. 1.
Le fonctionnement du système est absolument égal à celui du cir- cuit de la Fig. 1 et la stabilisation obtenue est exacte et prompte.
La fig. 3 montre une application très avantageuse, du circuit ob- jet de la présente invention, à la stabilisation du nombre des tours d'un mo- teur à courant continu, quelle que soit la variation dans la charge ainsi que dans la fréquence et dans la tension d'alimentation.
Si, dans le circuit illustré en Fig. 1, au lieu de la tension re- dressée on prend, comme élément en fonction duquel est effectué le réglage désiré, la tension sortante d'une dynamo tachymétrique reliée mécaniquement à un moteur à courant continu,on obtient la possibilité de maintenir cons- tante la tension aux bouts de la susdite dynamo, et par conséquent le nombre de tours du moteur, même lorsque la charge change, et aussi lorsqu'il y a des variations de la tension ou de la fréquence du réseau d'alimentation. De mê- me, les variations du courant d'excitation dues aux variations des conditions du réseau, n'auront alors aucune influence sur le nombre de tours du moteur.
Comme on voit dans la Fig. 3, le susdit circuit comprend deux trio- des 1 et 2 pourvues des résistances anodiques R5et R6, ainsi que des deux résistances variables R1 et R2 insérées respectivement sur les cathodes de ces deux triodes.
Dans ce circuit est aussi insérée une triode 3 qui doit permettre le démarrage du moteur à courant constant et doit sauvegarder le moteur des surcharges. Dans le circuit anodique de la dite triode '3, est insérée une résistance R en potentiomètre, tandis qu'outre les tensions continues V1 et V2 qui alimentent les circuits anodiques respectivement des triodes 1, 3 et2, on a une tension Vf(i) qui s'additionne à la tension continue négative de grille et dont le but sera mieux précisé dans la suite.
Sur le dessin est aussi indiquée par Vcc la tension à la sortie d'une dynamo tachymétrique reliée régulièrement au moteur qu'on désire régler.
Cette tension Vcc est la tension en fonction de laquelle se produit le régla- ge désiré.
Le rôle et le fonctionnement de la triode 3 sont les suivants : la triode 3 est alimentée par une tension anodique continue four- nie par la batterie V1, à travers la résistance R. La tension de grille est fournie par une tension continue constante V3 à laquelle on additionne algé- briquement une deuxième tension Vf(i) dont la valeur est fonction du courant absorbé par le moteur. Lorsque le courant se trouve entre les valeurs limi- tes pour un fonctionnement normal du moteur, c'est-à-dire lorsque ce courant est compris entre les valeurs correspondant au fonctionnement à vide et au fonctionnement à pleine charge du moteur, la tension Vf(i) existant entre les extrémités du circuit de la grille G, est telle que la triode 3 reste bloquée, c'est-à-dire ne laisse pas passer de courant.
Au contraire, lorsque le courant dépasse cette valeur, la triode 3 devient conductrice et sa conduction change la valeur de la tension qui s'é- tablit sur le potentiomètre R pour alimenter la grille de la triode 2. En particulier, une augmentation du courant anodique de la triode 3 rend plus négative la grille du tube 2, et la tension du redresseur principal se trou- ve réduite par une plus grande polarisation des grilles.
En raison de ce qui a été exposé ci-dessus, pendant le démarrage du système, le courant atteint une valeur un peu supérieure à celle de pleine charge et la tension qui alimente le moteur diminue de façon que cette valeur ne soit pas dépassée, c'est-à-dire que le moteur démarre avec une valeur de courant presque contante.
Il en résulte que, si le moteur est soumis jusqu'à un certain
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point à une surcharge, la tension diminue de façon à ne pas permettre des sur- charges excessives.
Les avantages procurés par le système décrit ci-dessus sont évi- dents; surtout en ce qui concerne la simplicité du circuit qui permet d'obte- nir le susdit réglage, et la sûreté de ce réglage.
Naturellement, les détails des dits circuits pourront changer se- lon les nécessités, sans pour cela sortir du cadre de la présente invention.
REVENDICATIONS.
1 - Système de stabilisation de la tension redressée ou du courant fourni par un redresseur à vapeur de mercure ou à gaz raréfié, pourvu de gril- les de contrôle,caractérisé par le fait qu'il comprend comme élément fonda- mental, une triode alimentée par-une tension anodique convenable dont la gril- le prend automatiquement, à l'égard de la cathode, une valeur égale à celle qui, en changeant pour un motif quelconque le courant anodique de la triode susdite, correspond, pour chaque valeur du susdit courant, à la valeur de la tension résultant des caractéristiques Vg/Ia de la triode même.
2 - Système de stabilisation comme revendiqué sous 1, caractéri- sé par le fait qu'il comprend, en combinaison avec la dite triode, une deuxiè- me triode dont la tension de grille est, en même temps, fonction de la tension redressée et du courant anodique de la première triode, le courant anodique de la deuxième triode ayant à son tour une influence sur la tension de grille de la première triode, de façon à provoquer les variations automatiques dési- rees.
3 - Système de stabilisation comme revendiqué sous 2, caractérisé par le fait que la variation de la tension de grille de la première triode est obtenue moyennant la variation du courant anodique de la deuxième triode dont la grille est alimentée par la tension engendrée aux bouts d'une résis- tance parcourue par le courant anodique de la première triode, en série avec une- tension continue constante, à son tour en série avec une tension continue variable en fonction de laquelle se vérifie la régulation, le susdit circuit étant disposé d'une façon telle que la valeur de cette dernière tension est toujours maintenue égale à celle de la tension constante susdite.
4 - Système de stabilisation comme revendiqué dans une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé par le fait qu'il comprend, en combinaison avec les dites triodes et résistances,des triodes à gaz dont les cathodes sont reliées au circuit anodique de la première triode, les circuits anodiques des susdites triodes à gaz comportant également l'enroulement pri- maire d'un transformateur et, en série, un condensateur à son tour en paral- lèle avec une résistance, l'enroulement secondaire du dit transformateur étant relié d'un côté à une -des grilles de contrôle du redresseur principal et de l'autre côté, à la cathode du redresseur principal sus-mentionnée, les gril- les des dites triodes à gaz étant reliées aux bouts d'une connexion en étoi- le formée par les secondaires de transformateurs appropriés,
le centre de l'étoile susdite étant à son tour relié à la résistance insérée dans le cir- cuit anodique de la première triode, d'une façon telle que la tension, dans la susdite résistance, est totalement. ou partiellement'utilisée pour changer la tension négative, à l'égard de la cathode des tubes à atmosphère gazeuse, du centre de l'étoile susdite, qui alimentent les grilles des dits tubes à remplissage gazeux.