<Desc/Clms Page number 1>
SYSTEME n'ALIMENTATION A COURANT CONTINU.
La présente invention se rapporte en général aux systèmes d'ali- mentation de courant électrique, et concerne en particulier une alimentation électronique à courant continu.
Les systèmes d'alimentation de courant électroniques offrent de nombreux avantages par rapport aux systèmes d'alimentation du type rotatif.
Premièrementils sont plus légers et moins encombrants pour une même puis- sance. En deuxième lieu, ils sont mécaniquement simples. Enfin, leur fabri- cation est très économique, parce qu'on peut s'arranger de façon à utiliser des tubes, des transformateurs et d'autres éléments standards.
L'invention est représentée sous une forme d'application consis- tant en une alimentation à courant continu à partir d'une source de courant alternatif triphasé.. Ces appareils sont habituellement utilisés dans les avions qui sont pourvus de courant triphasé à 400 cycles sous 208 volts.Un avion porte beaucoup d'appareils, par exemple divers types de servo-moteurs pour la commande de l'avion,, ou pour la commande des dispositifs de tir, exi- geant une alimentation à courant continu.
Une alimentation électronique du type décrit ci-dessous convient idéalement à de telles installations à cause de son faible encombrement, sa légèreté et sa facilité d'entretieno
L'invention a donc pour but de procurer un système d'alimentation à courant continu d'une constitution simple, relativement légère pour sa puis- sance et de faible encombrement.
Elle a aussi pour but de procurer un système d'alimentation à courant continu dans lequel la tension de sortie reste constante dans une gamme déterminée de variations de charge et de tension de réseau.
Une forme d'exécution préférée de l'invention est représentée à titre d'exemple au dessin annexé.
La figure 1 représente schématiquement un système d'alimentation à courant continu conforme aux principes de l'invention; et
<Desc/Clms Page number 2>
La figure 2 montre par graphique le fonctionnement de l'alimenta- tion de la figure 1.
A la figure 1, l'alimentation triphasée de courant alternatif qui doit être transformé en courant continu est connectée aux trois conduc- teurs L1, L2 et L3 qui alimentent à leur tour le primaire P connecté en tri- angle d'un transformateur triphasé portant la référence générale T. Le trans- formateur T a un enroulement secondaire connecté en étoile et portant la ré- férence S.
Les tubes T1,T2 et T3 assurent le redressement monophasé de cha- que phase du dispositif triphasé. Ces tubes sont du type à gaz, thyratron, et sont commandés au moyen de grilles G1, G2 et G3. La tension plaque de chacun des tubes est fournie par les enroulements secondaires respectifs S1, S et S3 du transformateur T. Ces enroulements sont insérés dans des circuits d'alimen- tation des tubes thyratrons, entre plaque et cathode, comprenant une self L et un condensateur C1 en série dans une partie commune aux trois circuits, le circuit entre le circuit cathodique 10 et la terre formant le circuit de sor- tie des tubes. Les grilles des tubes respectifs sont commandées au moyen d'en- roulements secondaires séparés du transformateur T.
Ces enroulements portent les références respectives A, B et C, et correspondent respectivement aux pha- ses 1, 2 et 3 de l'ensemble d'enroulements secondaire. L'enroulement secondai- re A est relié aux bornes du filament du tube T2 alimenté, comme on le remar- quera, par l'enroulement secondaire S2 et l'enroulement secondaire A est aussi relié à la grille G2 par la résistance de grille R.
L'enroulement secondaire B est relié aux bornes du filament du tube T3 et est connecté à la grille G3 de ce tube au moyen de la résistance de grille R3, tandis que l'enroulement secondaire C est connecté aux bornes du filament du tube Tl et à la grille G1 du même tube au moyen d'une résis- tance de grille R1. On peut constater que les circuits de grille des divers tubes sont commandés par des tensions déphasées de 120 degrés électriques par rapport aux tensions de plaque des mêmes tubes, et en combinant convenable- ment les polarités instantanées des enroulements qui commandent les tensions de grille par rapport aux enroulements d'alimentation plaque, on peut obtenir une tension de grille qui retarde de 60 sur la tension plaque pratiquement.
Cette disposition est représentée à la figure 2 dans laquelle la tension pla- que porte la référence PV et la tension de commande de grille correspondante la référence CV. Cette courbe caractéristique s'applique à chacun des trois tubes représentés.
Pour que la tension de sortie reste relativement constante malgré les variations du courant de charge du dispositif, une tension de commande ER dérivée et fonction de la variation de la tension de sortie de l'alimen- tation-est appliquée, comme une polarisation supplémentaireaux grilles des tubes respectifs. Cette tension est produite par un circuit de polarisation à décrire ultérieurement et est appliquée entre grille et cathode des tubes thyratrons respectifs.
La sensibilité de l'alimentation à la tension de sortie est assu- rée au moyen d'une triode T4 reliée en série avec une résistance R5 et un tu- be régulateur de tension VR entre le conducteur 10 et la terre. Le tube ré- gulateur de tension VR est d'un type qui tend à maintenir à ses bornes une . tension constante malgré les variations de courant dans des limites détermi,- nées, et fournit donc une tension de référence pour le dispositif. La grille 11 de la triode T4 est commandée en fonction de la tension de sortie. Ceci est obtenu au moyen d'un potentiomètre P7 inséré entre le conducteur 10 et la terre. La chute de tension aux bornes de ce potentiomètre varie donc avec la tension de sortie qui, à son tour, monte et descend suivant que le cou- rant de charge diminue ou augmente.
Une prise du potentiomètre P7 est reliée à la grille 11 par une résistance R4 et des condensateurs C5 et C6 sont places en shunt sur les deux parties du potentiomètre P7. Les condensateurs C5 et C6 forment des éléments d'un circuit contre l'emballement appliquant des
<Desc/Clms Page number 3>
tensions au circuit de commande de grille en fonction de la vitesse de la va- riation de la tension de sortie. Des dispositifs sont prévus pour faire fonc- tionner le tube régulateur de tension VR entre les limites de courant où sa tension reste pratiquement'constante, au moyen d'une résistance R6 en parallè- le sur la résistance de commande de,grille R5 et la triode T4 et servant à maintenir un courant de base plus élevé dans VR.
La tension ER, comme il a été dit, est appliquée entre grilles et cathodes des tubes thyratrons respectifs T1, T2 et T3 pour polariser né- gativement les grilles. Comme le montre la figure 2, cotte tension constitue l'axe de la tension alternative de commande de grille CV. La courbe caracté- ristique de chacune des triodes est représentée par la courbe en traits in- terrompus GC. Celle-ci s'incurve sous l'axe de tension plaque PV et est si- tuée entre l'axe de tension plaque PV et la tension de polarisation ER. La tension de commande de grille GV, par son axe, retarde d'environ 60 sur la tension plaque PV. Le point F où la tension de commande CV coupe-la courbe caractéristique GC des tubes thyratrons respectifs, désigne le point d'allu- mage du tube.
On remarquera que pour la polarisation de grille ER particuliè- re indiquée à la figure 2, le point d'allumage réel retarde sur la courbe de tension plaque d'une quantité comprise entre 60 et 90 ,et le point exact d'allumage est déterminé par la valeur de la tension de polarisation de gril- le ER. Une fois que les tubes thyratrons sont allumés par la tension de commande de grille, ils continuent à conduire jusqu'à ce que la tension plaque tombe à zéro. Cette condition est représentée par la partie hachurée sous la courbe de tension plaque PV dont la superficie représente l'énergie électrique débitée par un quelconque des tubes pour la condition indiquée.
La tension de commande de grille de thyratron ER est formée de deux composantes, l'une étant la tension aux bornes de la résistance R5 qui polarise négativement les grilles des thyratrons et l'autre étant la tension aux bornes de la résistance Rg qui polarise les grilles des.thyratrons posi- tivement. Pour le moment, la tension aux bornes de la résistance Rg peut être considérée comme une simple tension de batterie . Pour la condition indiquée à la figure 2, la tension aux bornes de la résistance R5 est la plus grande de ces deux tensions opposées. Par conséquent, la tension résultante ER po- larise négativement les grilles des thyratrons.
L'introduction d'une tension de polarisation telle que celle aux bornes de la résistance Rg est intéres- sante parce qu'elle augmente nécessairement le niveau du courant dans le circuit série comprenant la résistance R5 et la triode T4. En ce faisant, le tube T4 travaille dans la partie rectiligne de sa courbe entre les limi- tes déterminées par les valeurs maximum et minimum de ER nécessaires pour assurer une bonne régulation de la tension de sortie au conducteur 10.
La résistance R8 est insérée dans le circuit plaque d'un tube T5 alimenté au moyen d'un enroulement secondaire D faisant partie du groupe de secondaires du transformateur T comprenant les enroulements Si et A. On remarquera que cet enroulement peut être monté sur n'importe lequel des noyaux du transformateur. La tension aux bornes de la résistance R8 peut être con- sidérée comme constante sauf en ce qui concerne les variations provenant de la source de courant alternatif. Comme le courant passant dans le circuit qui contient R5 doit être suffisamment élevé pour produire à ses bornes la chute de tension requise,les valeurs relatives des tensions aux bornes de R5 et de R8 et les constantes de circuit des éléments associés à cette com- mande de polarisation sont choisies de façon à produire le courant nécessai- re.
Les condensateurs C3 en shunt sur la résistance Rg et C2 en shunt sur la résistance R5, filtrent la composante alternative des circuits de grille des thyratrons afin que la fréquence de la composante alternative soit réduite au minimum dans les circuits de grille des thyratrons.
Avec le dispositif décrit ci-dessusune diminution du courant de charge dans le circuit de sortie de l'alimentation provoque.un accroisse- ment de la tension aux bornes du circuit de sortie. Cette augmentation de ten- sion provoque un accroissement de la tension à la grille Il du tube T4. Il s' ensuit que le tube T4 est parcouru par un courant plus élevé donnant une chu-
<Desc/Clms Page number 4>
te de tension plus élevée aux bornes de la résistance de commande de grille R5. Comme la borne négative de la résistance R5 est reliée par la résistance R8 à la grille de chacun des tubes T1 T2 et T3, une tension de polarisation négative ER plus élevée est appliquée aux grilles des thyratrons.
En regar- dant la figure 2,on voit qu'il en résulte une descente de l'axe de la ten- sion de commande de grille CV. La courbe CV coupera donc la courbe caractéris- tique GC des tubes thyratrons en un point plus tardif dans le cycle représen- té, ce qui diminue l'énergie débitée par l'alimentation et fait retomber la tension de sortie à une valeur se rapprochant très fort de celle déterminée- par la régulation. S'il y a une augmentation du courant de charge, la diminu- tion de la tension de sortie résultante provoque une diminution de la tension de la grille de la triode T4. La diminution du courant dans R5 tend à rédui- re la tension négative de polarisation ER.
La figure 2 montre qu'il s'ensuit une remontée de la courbe de commande de grille CV qui coupe la courbe carac- téristique GC en un point précédant le point F de la figure. Ceci augmente l'énergie débitée par l'alimentation jusqu'à ce que la tension de sortie at- teint la tension désirée.
Quoique l'on ait décrit une forme d'exécution préférée de l'in- vention, on conçoit que de nombreuses modifications de détail peuvent y être apportées sans s'écarter de l'esprit et sans sortir du cadre de l'invention.
De plus, on remarquera que la présente invention peut être appli- quée au redressement monoplaque de circuits alternatifs monophasés auquel cas un seul tube thyratron suffit. Dans une telle application la tension plaque peut être fournie au moyen d'un enroulement secondaire d'un transformateur monophasé, la tension de grille étant appliquée au moyen d'un second enroule- ment secondaire du même transformateur par l'intermédiaire d'un dispositif dé- phaseur classique qui établira la bonne relation de phase entre la tension plaque PV et la tension de commande de grille CV.
REVENDICATIONS ===========================
1.- Système d'alimentation à courant continu à utiliser avec une source de courant alternatif, comprenant un tube thyratron recevant sa ten- sion plaque de la source de courant alternatif par l'intermédiaire d'un pre- mier enroulement secondaire d'un transformateur à plusieurs enroulements secondaires, une tension de commande alternative déphasée par rapport à la tension plaque étant fournie au circuit de grille du tube thyratron par un autre enroulement secondaire du transformateur, et un dispositif de circuits relié de façon à appliquer au circuit de grille du tube thyratron une seconde tension de commande de grille qui est fonction du débit électrique du tube thy- ratron.