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NOUVELLE DISPOSITION DE REGLAGE DE TENS ION POUR TRANSFORMATEURS STATIQUES ALIMENTANT DES RECEPTEURS PAR L'INTERMEDIAIRE DE REDRESSEURS .
La nouvelle disposition de réglage de tension pour transforma- teurs statiques alimentant des récepteurs par l'intermédiaire de redres- seurs qui fait l'objet du brevet principal, est essentiellement caractéri- sée en ce que pour chacune des phases du courant alternatif d'alimentation, le transformateur comporte deux enroulements secondaires correspondant res- pectivement aux redresseurs ou groupes de redresseurs des deux alternances et à nombre de spires;
fixes correspondant approximativement à la moitié de la tension maximum à réaliser, et un enroulement secondaire à prises varia- blés, ayant un nombre de spires correspondant approximativement à la tension maximum à réaliser, un inverseur permettant, par l'intermédiaire d'un trans- formateur ou d'un autotransformateurs de monter les deux moitiés de la ten- sion de cet enroulement à prises variables, respectivement en série, soit en opposition, avec les secondaires à nombre de spires fixe,. de telle sorte que par la manoeuvre du commutateur de prises de ce secondaire commun et de l'in- verseur, la tension d'alimentation des redresseurs ou groupes de redresseurs des deux alternances puisse être réglée entre une valeur nulle, ou très fai- ble,et la valeur maximum à réaliser.
La présente addition a pour objet un perfectionnement apporté à cette disposition objet du brevet principal, en-vue d'augmenter encore, pour un nombre donné de prises sur l'enroulement secondaire à prises variables, le nombre des crans de tension réalisables.
Ce perfectionnement est essentiellement caractérisé en ce que le primaire d'un transformateur d'équilibre contrôlant les prises du secon- daire à prises variables du brevet principal, est alimenté par l'intermédiai- re d'un inverseur qui est manoeuvré en même temps que l'inverseur, servant, conformément au brevet principal, à monter les deux moitiés de la tension fournie par le secondaire à prises variables respectivement en dévolteur ou en
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survolteur des tensions fournies par les deux secondaires à nombre de spi- res fixe,, de telle sorte que ce transformateur d'équilibre jouera son mê- me rôle de multiplicateur de crans de tension aussi bien quand le secondaire à prises variables fonctionne en dévolteur que quand il fonctionne en sur- volteur.
Le transformateur d'équilibre a son primaire alimenté entre un point fixe de l'enroulement à prises variables et le point milieu d'une ré- actance dont les bornes sont reliées à des prises variables additionnelles sur ledit enroulement; ce transformateur d'équilibre comporte soit un seul secondaire, si la charge n'est pas subdivisée, soit autant de secondaires qu' il y a de groupes subdivisés de la charge et chaque secondaire alimente son groupe entre son point milieu et des prises variables principales sur l'en- roulement d'alimentation;
des groupes de commutateurs permettent de réaliser systématiquement des tensions progressivement variables aux bornes du ou des divers groupes de la charge..L'inverseur, par l'intermédiaire duquel le pri- maire du transformateur d'équilibre est alimenté, est intercalé dans les connexions qui relient ce primaire, d'une part à un point fixe de l'enroule- ment:, à prises variables; d'autre part, au point milieu de la réactance dont les bornes sont reliées à des prises variables additionnelles sur le dit en- roulement.
En se référant aux figures ci-jointes, on décrira un exemple don- né à titre non limitatif, de mise en oeuvre du perfectionnement objet de la présente addition.
On reprendra, à cet effet, l'équipement de la Fig. 2 du brevet principal d'un véhicule électrique dont les moteurs sont alimentés en cou- rant monophasé par l'intermédiaire de redresseurs.
La Fig. 1 ci-jointe représente schématiquement cet équipement avec le perfectionnement objet de la présente addition. La Fig. 2 donne le tableau des crans de tension réalisables.
Pour simplifier la Fig. 1,, le primaire du transformateur prin- cipal et les connexions de freinage électrique (ce dernier restant toujours possible) ne sont pas représentés. D'autre part, pour rendre plus clair le schéma, le commutateur de prises est réalisé sous la forme de contacteurs, du type à cames par exemple: six contacteurs principaux, 1 à 6, sont pré- vus dans cet exemple.
Le secondaire à prises variables 7 et les deux secondaires fi- xes, 8 & 9, du transformateur principal sont réalisés conformément au bre- vet principal et jouent les mêmes rôles. Il en est de même pour l'autotrans- formateur dévolteur-survolteur 10 et son inverseur 11, pour les redresseurs 12 & 13 le branchement des moteurs entre les bornes 14 & 15 et l'inductance de lissage 16,
Le dispositif multiplicateur de crans., qui permet de créer de nombreux paliers de tension intermédiaires entre ceux réalisés par les con- tacteurs de prises principaux 1 à 6, comprend un transformateur d'équili- bre 17 dont le secondaire 18 est muni d'une prise médiane 19,
reliée à la borne 20 de l'inverseur 11 de 1'autotransformateur 10 et dont les bornes extrêmes 21 & 22 sont respectivement connectées aux deux barres d'alimen- tation 23 & 24 des contacteurs 1, 3, 5 et 2, 4, 6.
Le primaire 25 du transformateur d'équilibre 17 est relié à un inverseur 26. La borne 27 de cet inverseur est reliée, par l'intermédiaire d'une réactance 28 à prise milieu, de deux barres de connexions 29 & 30 et des contacteurs 31 à 36, à des prises additionnelles du secondaire à prises variables 7; l'autre borne 37 de l'inverseur 26 est reliée directement au point milieu 38 des prises additionnelles de l'enroulement 7.
Les prises additionnelles peuvent être différentes des prises principales d'alimentation des contacteurs 1 à 6, ou, comme dans le présent exemple, elles peuvent être les mêmes. Cette dernière disposition réduit au
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minimum le nombre de prises à sortir du transformateur ; elle doit donc, de préférenceêtre choisie pour simplifier la construction de celui-ci.
Bien qu'on ne l'ait pas représenté, le mécanisme de commande des contacteurs auxiliaires 31 à 36 est verrouillé avec le mécanisme de com- mande des contacteurs principaux 1 à 6, de telle sorte que les deux groupes fonctionnent conformément au tableau de la Fig. 2. Dans ce tableau, on a in- diqué, dans la colonne de gauche,les crans de tensions successivement réa- lisables., numérotés de a à v. puis de W à A, dans le sens des tensions crois- santes (les crans a, e, i, m, q, u, U, Q, M, I, E, A correspondent aux crans qui seuls seraient réalisables diaprés le brevet principal; ces crans, ou crans normaux, sont désignés par les nombres I à XII, en chiffres romains, dans la Fig. 2).
Les colonnes suivantes donnent les positions des contac- teurs principaux.,, 1 à 6, des contacteurs auxiliaires 31 à 36, de l'inverseur 11 (les connexions directes étant représentées en trait interrompu dans la Fig. 1 et les connexions croissées en trait formé par des croix) et de 1' inverseur 26 (même représentation que les connexions réalisées par 11), les les cercles noirs indiquant.' pour chaque cran de tension, les contacteurs qui sont fermés et les connexions qui sont réalisées par les inverseurs.
Le fonctionnement est le suivant :
Au début de la mise en marche, 1'autotransformateur 10 doit fournir sa tension maximum en opposition avec celle des secondaires fixes 8 & 9. La tension fournie par l'ensemble secondaire à prises variables 7 et trans- formateur d'équilibre 17,doit donc être également maximum.
En première position, cran a (I), les contacteurs 1, 31 & 32 sont fermés.
La fermeture des contacteurs 31 & 32 relie la réactance 28 aux bornes des deux prises les plus à droite de l'enroulement 7, de telle sorte qu'on applique au primaire 25 du transformateur d'équilibre, une tension éga- le à la différence de tension existant entre un point 39 situé, au milieu, entre les prises.auxquelles les contacteurs 31 & 32 sont reliés (la réac- tance 28 fonctionnant comme autotransformateur pour produire cette valeur in- termédiaire de la tension), et le point milieu fixe 38 des prises intermé- diaires.
Ceci induit dans l'enroulement de droite du secondaire 18 du trans- formateur -d'équilibreune tension maximum, en phase,qui augmente d'autant la tension appliquée à l'autotransformateur 10.
En seconde position, cran b, le contacteur 31 est ouvert et le contacteur 33 fermée ce qui alimente le primaire 25 comme s'il était relié en un point 40 de l'enroulement 7 à mi-chemin entre les points auxquels les contacteurs 32 & 33 sont connectés.
Ceci réduit la tension en phase produite par le transformateur d'équilibre à la moitié de sa valeur maximum précédente dans le cas particu- lier du schéma de la Fig. 1, c'est-à-dire avec six contacteurs auxiliaires.
En troisième position,,, cran c, pour laquelle les contacteurs 33 & 34 sont fermés (32 étant ouvert) aucune tension n'apparaît au primaire 25 et, par conséquent, la tension appliquée à l'autotransformateur 10 correspond à la tension de la prise principale branchée par le contacteur 1.
Dans les positions correspondant aux crans d et e,.les tensions du transformateur d'équilibre augmentent progressivement et symétriquement des mêmes quantités, en valeur absolue, mais agissent en sens inverse, de telle sorte que, maintenant, le transformateur d'équilibre agit en dévolteur pour la tension appliquée à l'autotransformateur 10.
En position e, cette tension dévoltrice est égale à la moitié de la tension entre prises principales voisines. Par conséquent, la tension du secondaire entier 18 du transformateur d'équilibre est égale à la différence de tension entre les deux prises principales intéressées par les contacteurs
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1 & 2, de telle sorte que, dans cette position, le contacteur 2 est fermé pra- tiquement sans arcs, puisque il n'y a pas de tension entre ses contacts.
Le courant absorbé par les moteurs se divise alors de manière éga- .le entre les deux contacteurs principaux, qui constituent un cran normal de marche (II). Il n'y a pas de courant de circulation dans le secondaire 18, car la tension induite dans ce secondaire par le primaire 25 est égale et opposée à la tension entre prises 1 & 2.
Le contacteur 1 s'ouvre donc, lui aussi, au passage en position f, avec de très faibles arcs, puisqu'il n'y a toujours pratiquement aucune différence de tension entre ses contacts.
Par suite de la fermeture du circuit principal au cran f par le contacteur 2 au lieu du contacteur 1, le secondaire du transformateur d'équi- libre agit maintenant par son enroulement de gauche de nouveau en survolteur.
Dans les positions correspondant aux crans f à 1 inclus, la suc- cession du fonctionnement des contacteurs 31 à 36 est inversée, c'est-à-dire que, dans la position f, le contacteur 36 s'ouvre et le contacteur 34 se fer- me; dans la position g, le contacteur 35 s'ouvre et le contacteur 33 se ferme, etc...
De cette manière, la tension survoltrice du transformateur d'équi- libre est réduite à zéro et augmente ensuite de nouveau, mais en sens inverse, donc en dévoltrice, jusqu'à ce que, en position i, la tension à l'autotrans- formateur 10 ait été portée à une valeur correspondant au point milieu entre prises principales 2 & 3, de telle façon que, dans cette position i, le contac- teur 3 peut être ferme, pour constituer un autre cran normal de marche (III).
Au passage en position correspondant au cran j, 2 s'ouvre, 31 s'ouvre et 33 se ferme; l'enroulement de droite du transformateur d'équilibre se substitue à l'enroulement de gauche et ainsi de suite, dans l'ordre indiqué par le tableau de la Fig. 2.
Lorsque la position correspondant au cran v est atteinte, le der- nier contacteur principal 6 est fermé, ainsi que les contacteurs auxiliaires 34 & 35. 0'est le dernier cran sur lequel l'autotransformateur 10 fonction- ne encore en dévolteur, et la tension opposée à celle des secondaires fixes 8 & 9 est très réduite.
Sur la position correspondant au cran W, c'est-à-dire exactement au cran médian, le contacteur 6 est toujours fermé, mais avec les contacteurs 33 & 34.
A ce moment, aucune tension n'est appliquée à l'autotransforma- teur 10 et aucune tension n'apparaît également aux bornes du secondaire 18 du transformateur d'équilibre.
Les deux inverseurs 11 & 26 basculent et, au cours de leur fonc- tionnement, par le recouvrement de leurs contacts,, mettent en court circuit sans aucun inconvénient, les enroulements 10 & 25. pour assurer le changement de connexions sans aucune coupure du circuit.
L'inversion de l'autotransformateur 10 va faire fonctionner maintenant celui- ci en survolteur des secondaires fixes 8 & 9.
L'inversion du transformateur d'équilibre 17 est nécessaire, car les contacteurs de prises principaux vont fonctionner maintenant dans l'ordre 6, 5, 4, 3, 2 1 ; le sens des variations de tension sera donc inversé et, lors- que les mêmes crans vont se reproduire, le transformateur devra survolter sur les crans où, jusqu'ici, il dévoltait, et, au contraire, dévolter sur les crans où il survoltait.
Si le mécanisme comporte, par exemple, pour la commande des con- tacteurs, deux arbres à cames, le premier commandant les contacteurs princi- paux et ne faisant qu'un tour par course entière, l'autre, multiplicateur de crans, commandant les contacteurs 31 à 36, faisant plusieurs tours, on pourrait,
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à mi-course changer le sens de rotation de ce dernier; l'inversion du trans- formateur d'équilibre par 19 inverseur 26 remplit le même but plus simplement.
A noter que les deux inversions ayant lieu exactement au même instante celles-ci peuvent être obtenues par un seul appareil actionnant les contacts de 11 et ceux de 26.
Le réglage de tension ou le démarrage se poursuit jusqu'à la fin dans les mêmes conditions que précédemment; les contacteurs auxiliaires 31 à 36 poursuivent leur séquence complète de manoeuvre entre chaque fonc- tionnement des contacteurs principaux 6 à 1.
L'autotransformateur 10, dont la tension est maintenant en pha- se avec celle des secondaires 8 & 9, survôlte de plus en plus ceux-ci, en reproduisant,, en sens inverse et symétriquement, pour les crans V à A, les positions qui ont correspondu aux crans v à a de la première moitié du ré- glage de tensiona On arrive ainsi au dernier cran A, où la tension d'alimen- tation des moteurs atteint son maximum.
Au retour en arrière,, les différents crans se reproduisent nor- malement, en sens inverse, et'la séquence est inchangée.
La description qui précède fait ressortir nettement les avan- tages de l'invention, en particulier le grand nombre de crans obtenus avec un nombre de prises sur le transformateur et un nombre de contacteurs très réduits.
Dans l'exemple des Fig. 1 & 2, les quarante-cinq crans sont obtenus avec six contacteurs de prises principaux seulement et six contac- teurs auxiliaires.
Plus généralement, si X est le nombre de contacteurs principaux et x le nombre de contacteurs auxiliaires., le nombre total de crans réalisa- bles est égal à (2 X - 1).(x - 2) + 1
Le nombre de contacteurs principaux peut être quelconque, mais le nombre de contacteurs auxiliaires multiplicateurs de crans doit être pair.
Les contacteurs principaux travaillant, aussi bien à l'ouver- ture qu'à la fermeture, avec des différences de tension sensiblement nulles, peuvent être réalisés sans soufflage; d'autre partp les contacteurs auxiliai- res n9ont à contrôler que des courants relativement faibles et peuvent être dimensionnés en conséquenceo
Quant à la réalisation de l'équipement, le schéma se prête in- différemment à l'emploi, soit de contacteurs individuels, soit de contacteurs commandes par arbre à cames-. soit dé tout autre appareillage équivalent.Dans cas de contacteurs commandés .par arbre à came, on a le choix entre-un seul-.:' arbre ou deux arbres à cames solidaires en rotation.
L'arbre à cames a pour lui le grand avantage de donner une sé- quence de fonctionnement absolument sûre;, sans verrouillages compliques.
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NEW VOLTAGE ADJUSTMENT ARRANGEMENT FOR STATIC TRANSFORMERS FEEDING RECEIVERS THROUGH RECTIFIERS.
The new voltage regulating arrangement for static transformers supplying receivers through rectifiers which is the subject of the main patent is essentially characterized in that for each of the phases of the supplying alternating current , the transformer comprises two secondary windings corresponding respectively to the rectifiers or groups of rectifiers of the two halfwaves and to the number of turns;
fixed corresponding approximately to half of the maximum voltage to be achieved, and a secondary winding with variable taps, having a number of turns corresponding approximately to the maximum voltage to be produced, an inverter allowing, by means of a transfer trainer or autotransformers to mount the two halves of the voltage of this variable tap winding, respectively in series, or in opposition, with the secondaries with a fixed number of turns ,. so that by operating the tap switch of this common secondary and the inverter, the supply voltage of the rectifiers or groups of rectifiers of the two half-waves can be regulated between a zero value, or very low , and the maximum value to be achieved.
The object of the present addition is to improve this provision which is the subject of the main patent, with a view to further increasing, for a given number of taps on the secondary winding with variable taps, the number of achievable voltage steps.
This improvement is essentially characterized in that the primary of a balance transformer controlling the taps of the variable tap secondary of the main patent, is supplied by the intermediary of an inverter which is operated at the same time as the inverter, serving, in accordance with the main patent, to mount the two halves of the voltage supplied by the variable tap secondary respectively in step-down or in
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booster of the voltages supplied by the two secondaries with fixed number of turns, so that this balance transformer will play its same role of voltage step multiplier as well when the secondary with variable taps operates in step-down mode as well as when it operates as a surge protector.
The balancing transformer has its primary supplied between a fixed point of the variable tap winding and the midpoint of a reactance whose terminals are connected to additional variable taps on said winding; this balance transformer has either a single secondary, if the load is not subdivided, or as many secondaries as there are subdivided groups of the load and each secondary supplies its group between its midpoint and main variable taps on the feed roller;
groups of switches make it possible to systematically achieve progressively variable voltages at the terminals of the various groups of the load. The inverter, through which the primary of the balance transformer is supplied, is interposed in the connections which connect this primary, on the one hand to a fixed point of the winding :, with variable taps; on the other hand, at the midpoint of the reactance, the terminals of which are connected to additional variable taps on said winding.
With reference to the accompanying figures, an example given without limitation of implementation of the improvement which is the subject of the present addition will be described.
For this purpose, the equipment of FIG. 2 of the main patent for an electric vehicle whose motors are supplied with single-phase current via rectifiers.
Fig. 1 attached schematically represents this equipment with the improvement which is the subject of this addition. Fig. 2 gives the table of achievable voltage steps.
To simplify FIG. 1 ,, the primary of the main transformer and the electric braking connections (the latter still possible) are not shown. On the other hand, to make the diagram clearer, the tap switch is made in the form of contactors, of the cam type for example: six main contactors, 1 to 6, are provided in this example.
The variable tap secondary 7 and the two fixed secondaries, 8 & 9, of the main transformer are made in accordance with the main patent and play the same roles. It is the same for the step-down-step-up autotransformer 10 and its inverter 11, for the rectifiers 12 & 13 the connection of the motors between terminals 14 & 15 and the smoothing inductor 16,
The step multiplier device, which makes it possible to create numerous intermediate voltage steps between those produced by the main tap contactors 1 to 6, comprises a balancing transformer 17, the secondary 18 of which is provided with a midpoint 19,
connected to terminal 20 of inverter 11 of autotransformer 10 and whose end terminals 21 & 22 are respectively connected to the two power bars 23 & 24 of contactors 1, 3, 5 and 2, 4, 6 .
The primary 25 of the balance transformer 17 is connected to an inverter 26. The terminal 27 of this inverter is connected, by means of a reactance 28 with mid-tap, two connection bars 29 & 30 and contactors 31 at 36, to additional sockets of the secondary with variable sockets 7; the other terminal 37 of the inverter 26 is connected directly to the midpoint 38 of the additional taps of the winding 7.
The additional outlets may be different from the main power outlets for contactors 1 to 6, or, as in the present example, they may be the same. This last provision reduces to
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minimum the number of taps to exit the transformer; it should therefore preferably be chosen to simplify the construction thereof.
Although not shown, the operating mechanism of the auxiliary contactors 31 to 36 is interlocked with the operating mechanism of the main contactors 1 to 6, so that the two groups operate according to the table in Fig. 2. In this table, we have indicated, in the left column, the successively achievable voltage steps, numbered from a to v. then from W to A, in the direction of increasing voltages (the notches a, e, i, m, q, u, U, Q, M, I, E, A correspond to the notches which alone would be achievable according to the patent main; these notches, or normal notches, are designated by the numbers I to XII, in Roman numerals, in Fig. 2).
The following columns give the positions of the main contactors. ,, 1 to 6, of the auxiliary contactors 31 to 36, of the changeover switch 11 (the direct connections being shown in broken lines in Fig. 1 and the crossed connections in lines. formed by crosses) and 1 inverter 26 (same representation as the connections made by 11), the black circles indicating. for each voltage step, the contactors which are closed and the connections which are made by the inverters.
The operation is as follows:
At the start of switching on, the autotransformer 10 must supply its maximum voltage in opposition to that of the fixed secondaries 8 & 9. The voltage supplied by the secondary assembly with variable taps 7 and balance transformer 17, must. therefore also be maximum.
In first position, notch a (I), contactors 1, 31 & 32 are closed.
The closing of the contactors 31 & 32 connects the reactance 28 to the terminals of the two taps furthest to the right of the winding 7, so that a voltage equal to the difference is applied to the primary 25 of the balance transformer. voltage existing between a point 39 located, in the middle, between the taps to which the contactors 31 & 32 are connected (the reactor 28 functioning as an autotransformer to produce this intermediate value of the voltage), and the fixed midpoint 38 intermediate sockets.
This induces in the right-hand winding of the secondary 18 of the equilibrating transformer a maximum voltage, in phase, which correspondingly increases the voltage applied to the autotransformer 10.
In the second position, notch b, the contactor 31 is open and the contactor 33 closed which supplies the primary 25 as if it were connected to a point 40 of the winding 7 halfway between the points at which the contactors 32 &. 33 are connected.
This reduces the in-phase voltage produced by the equilibrium transformer to half of its previous maximum value in the particular case of the diagram of FIG. 1, i.e. with six auxiliary contactors.
In the third position ,,, step c, for which the contactors 33 & 34 are closed (32 being open) no voltage appears at the primary 25 and, consequently, the voltage applied to the autotransformer 10 corresponds to the voltage of the main socket connected by switch 1.
In the positions corresponding to notches d and e, the voltages of the equilibrium transformer increase progressively and symmetrically by the same quantities, in absolute value, but act in the opposite direction, so that, now, the equilibrium transformer acts in step-down for the voltage applied to the autotransformer 10.
In position e, this step-down voltage is equal to half the voltage between neighboring main taps. Therefore, the voltage of the entire secondary 18 of the balance transformer is equal to the voltage difference between the two main taps concerned by the contactors.
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1 & 2, so that, in this position, contactor 2 is closed almost without arcs, since there is no voltage between its contacts.
The current absorbed by the motors is then divided equally between the two main contactors, which constitute a normal operating notch (II). There is no current circulating in the secondary 18, because the voltage induced in this secondary by the primary 25 is equal and opposite to the voltage between taps 1 & 2.
The contactor 1 therefore opens, too, on switching to position f, with very weak arcs, since there is still virtually no voltage difference between its contacts.
Following the closing of the main circuit at notch f by contactor 2 instead of contactor 1, the secondary of the equilibrium transformer now acts via its left winding again as a booster.
In the positions corresponding to notches f to 1 inclusive, the operation sequence of contactors 31 to 36 is reversed, that is to say that, in position f, contactor 36 opens and contactor 34 turns on. closed; in position g, contactor 35 opens and contactor 33 closes, etc.
In this way, the voltage boosting of the equilibrium transformer is reduced to zero and then increases again, but in the opposite direction, therefore in step-down, until, in position i, the voltage at the autotrans- trainer 10 has been brought to a value corresponding to the midpoint between main taps 2 & 3, so that, in this position i, contactor 3 can be closed, to constitute another normal operating notch (III).
When changing to the position corresponding to notch j, 2 opens, 31 opens and 33 closes; the right winding of the balance transformer is substituted for the left winding and so on, in the order indicated by the table in Fig. 2.
When the position corresponding to the notch v is reached, the last main contactor 6 is closed, as well as the auxiliary contactors 34 & 35. 0 is the last notch on which the autotransformer 10 still operates as a step-down, and the voltage opposite to that of the fixed secondaries 8 & 9 is very low.
In the position corresponding to notch W, i.e. exactly to the middle notch, contactor 6 is always closed, but with contactors 33 & 34.
At this time, no voltage is applied to the autotransformer 10 and no voltage also appears across the secondary 18 of the balance transformer.
The two inverters 11 & 26 switch over and, during their operation, by covering their contacts, short-circuit without any inconvenience, the windings 10 & 25. to ensure the change of connections without any breaking of the circuit. .
Reversing the autotransformer 10 will now make it operate as a booster for the fixed secondaries 8 & 9.
The reversal of the balance transformer 17 is necessary, because the main tap contactors will now operate in the order 6, 5, 4, 3, 2 1; the direction of the voltage variations will therefore be reversed and, when the same notches will occur again, the transformer will have to boost on the notches where, until now, it was devolving, and, on the contrary, devolving on the notches where it was boosting.
If the mechanism comprises, for example, for controlling the contactors, two camshafts, the first controlling the main contactors and making only one revolution per entire stroke, the other, a notch multiplier, controlling the contactors 31 to 36, making several turns, we could,
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halfway change the direction of rotation of the latter; the inversion of the equilibrium transformer by means of an inverter 26 fulfills the same purpose more simply.
Note that the two inversions taking place at exactly the same instant, these can be obtained by a single device actuating the contacts of 11 and those of 26.
Voltage adjustment or start-up continues until the end under the same conditions as before; auxiliary contactors 31 to 36 continue their complete operating sequence between each operation of main contactors 6 to 1.
The autotransformer 10, whose voltage is now in phase with that of the secondaries 8 & 9, more and more oversteps these, by reproducing, in reverse direction and symmetrically, for the notches V to A, the positions which corresponded to notches v to a of the first half of the voltage regulationa We thus arrive at the last notch A, where the supply voltage of the motors reaches its maximum.
On rewinding, the different notches are repeated normally, in reverse order, and the sequence is unchanged.
The preceding description clearly shows the advantages of the invention, in particular the large number of notches obtained with a number of taps on the transformer and a very small number of contactors.
In the example of Figs. 1 & 2, the forty-five notches are obtained with only six main tap contactors and six auxiliary contactors.
More generally, if X is the number of main contactors and x is the number of auxiliary contactors, the total number of achievable steps is equal to (2 X - 1). (X - 2) + 1
The number of main contactors can be any, but the number of auxiliary notch-multiplying contactors must be even.
The main contactors working, both on opening and closing, with substantially zero voltage differences, can be made without blowing; on the other hand p the auxiliary contactors only have to control relatively low currents and can be dimensioned accordingly.
As for the realization of the equipment, the diagram lends itself differently to the use, either of individual contactors, or of contactors controlled by camshaft. or any other equivalent device. In the case of contactors controlled by a camshaft, there is the choice between -a single-: 'shaft or two camshafts integral in rotation.
The camshaft has for him the great advantage of giving an absolutely safe operating sequence ;, without complicated locks.