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MONTAGE DES COMMANDES DES TUBES A DECHARGE DANS LE GAZ ET/OU DANS LA
VAPEUR.
L'invention concerne un montage pour la commande d'un ou de plu- sieurs tubes à décharge dans le gaz et/ou dans la vapeur à l'aide d'une tension alternative de grille variable et par l'intermédiaire d'un ou plusieurs tubes électroniques multigrilles. Ces montages conviennent particulièrement bien pour commander, à l'aide de petits organes régulateurs- simples ou de rayons, visibles ou non, la vitesse et/ou le sens de rotation d'un moteur.
Dans certains montagesconnus, les tubes à décharge dans le gaz et/ou dans la vapeur sont commandés par 1-'intermédiaire de tubes à décharge à vide poussé; le moment d'amorçage des tubes à décharge dans le gaz y est réglé par un glissement de la caractéristique d'amorçage..
Dans le montage conforme à l'invention, la commande s'effectue à l'aide de tubes électroniques multigrilles, à caractéristique réglable, qui sont attaqués non seulement par une tension alternative constante, de phase prédéterminée et de fréquence égale à celle de la tension d'alimentation des tubes à décharge dans le gaz et/ou dans la vapeur, mais aussi par une tension continue variable prélevée d'un organe de réglage ou de mesure.
Le montage conforme à 1'invention peut avantageusement être réalisé de manière que les diverses tensions alternatives de grille variables nécessaires pour la commande d'un certain nombre de ces tubes à décharge dans le gaz et/ou dans la vapeur,soient prélevées d'enroulements secondaires séparés d'un transformateur inséré dans le circuit anodique du tube électroni- que, alors que le déphasage entre ces tensions est réglé éventuellement par des connexions appropriées ou à l'aide de dispositifs additionnels.
Eventuellement, par l'insertion de redresseurs, on peut aussi réaliser le montage de manière à convertir les tensions alternatives variables fournies par le circuit anodique du tube électronique en tensions continues,
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présentant la polarité requise et de grandeur variable.
Dans le cas de plusieurs tubes à décharge dans le gaz et/ou dans la vapeur montés en opposition dont, pour obtenir l'inversion du sens courant, chaque fois un tube ou un groupe de tubes doit être conducteur, alors que l'autre tube, respectivement l'autre groupe de tubes est bloqué., suivant une autre particularité de 1?invention, on peut utiliser, au lieu d'un sel tube électronique multigrille, deux de ces tubes, commandés par l'organe de réglage ou de mesure de manière que pour une grandeur moyenne de la valeur de mesure, respectivement une position moyenne de l'organe de réglage, les tubes tubes à décharge réglables, respectivement les deux groupes de tubes sont bloqués tandis qu'une augmentation ou une diminution de la valeur de mesure provoque la commande de l'un ou l'autre des deux tubes.
Dans de tels montages, la tension de réglage s'obtient en modifiant la tension continue de grille d'un tube électronique, sans intervention d'un couplage galvanique avec le circuit de charge. Le montage conforme à l'invention convient particulièrement bien à la commande de redresseurs polyphasés ainsi qu'aux dispositifs de commande dont les redresseurs réglables sont montés en opposition.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les par- ticularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
La fig. 1 représente un montage conforme à l'invention comportant un seul tube électronique et un seul tube à décharge dans le gaz pour la commande d'un circuit consommateur.
La fig. 2 est un schéma de tension qui illustre le fonctionnement du montage représenté sur la fig. 1.
La fig. 3 donne une caractéristique du montage représenté sur la fige 1.
La Fig. 4 est une variante du montage conforme à 1?invention, com- portant un tube électronique et deux tubes à décharge dans le gaz.
La fig. 5 représente un montage pour la commande d'un moteur à 1-'aide de deux tubes à décharge dans le gaz, deux tubes électroniques et une cellule photographique.
Sur la fig. 1, le tube électronique 1 est un tube multigrille à caractéristique Ia/Ug fortement incurvée. La batterie 2 communique à la grille de commande une tension de polarisation négative telle que la pente du tube 1 soit minimum au point de fonctionnement. La batterie 2 est montée en série avec l'enroulement secondaire du transformateur 3,dont le primaire est branché sur le secteur et dont la secondaire fournit une tension de l'ordre de grandeur de 1 V efficace. La résistance 4 est la résistance de grille.
La tension de réglage, une tension continue variable, est appliquée aux bornes 5 et 6. Le circuit anodique du tube électronique 1 comporte l'enroulement primaire du transformateur de commande 7. Par suite de la faible pente du tube électronique 1, la tension alternative aux bornes du transformateur 7 est petite. Lorsqu'aux bornes 5 et 6 se produit une tension continue positive par rapport à la grille., le point de fonctionnement se déplace vers les zones de plus forte pente du tube ce qui provoque une augmentation de la tension alternative obtenue au secondaire du transformateur 7. L'utili- sation du transformateur isole donc la tension alternative ainsi obtenue du circuit du tube. Cette tension alternative peut servir à commander de façon connue un tube redresseur à cathode thermionique rempli de gaz et/ou de vapeur.
Sur la fig. 1, le tube 8 est un redresseur à cathode thermionique rempli de gaz et/ou de vapeur, comportant deux grilles de commande. La charge 9 est insérée dans le circuit anodique du tube 8. Le circuit du courant principal est alimenté, par l'intermédiaire des bornes 10 et 11, par le secteur à courant alternatif . A la première grille de commande on applique une tension al-
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ternative de grandeur requise, déphasée de 90 par rapport à la tension alter- native anodique. Cette tension alternative déphasée peut se prélever du sec- teur, par exemple, à 1?aide d'un élément RC 12, 13 et d'un transformateur 14.
La seconde grille de commande est alimentée par le transformateur 7 et éven-,- tuellement par 1-'enroulement 15 du transformateur 14. La tension fournie par le transformateur 7 est en phase avec la tension anodique alternative du re- dresseur, tandis que la tension alternative de 1-'enroulement 15 est décalée de 180 . Les valeurs des tensions sont choisies de manière qu'à 1?état de re- pos,la tension alternative fournie par 19 enroulement 15 domine; la tension alternative attaquant la seconde grille de commande est alors décalée de 180 par rapport à la tension anodique alternative du redresseur. Le redresseur est alors bloqué pendant toute la durée de l'alternance positive de la ten- sion anodique.
Lorsque, sous l'effet de la commande du tube électronique 1, la tension alternative aux bornes de l'enroulement secondaire, du transforma- teur 7 augmente, le redresseur est débloqué.
La fige 2 illustre le fonctionnement de ce tube redresseur à ca- thode thermionique rempli de gaz et/ou de vapeur et muni de deux grilles de commande. Cette figure prouve que la tension d'amorçage varie, par l'intermédiaire de la grille de commande 1, avec la tension continue de la grille de commande 2. Le point d'intersection de la courbe de la tension alternative de commande Ugl avec la caractéristique d'amorçage en question donne le mo- ment d'amorçage. Lorsqu'on applique au circuit de la grille de commande une tension alternative sinusoïdale, la fig. 3 donne, pour 1-'exemple considéré sur la fig 2, la tension alternative de la seconde grille de commande en fonction de 1?angle d'amorçage #.
La fig. 4 montre un autre exemple de réalisation de la commande de deux redresseurs montés en opposition. Cette variante convient à la commande de circuits de charge à alimenter par une tension alternative graduellement variable tels que des fours électriques, des circuits d'éclairage? etco Dans ces cas, on utilise le même circuit de commande que sur la fig. 1, mais le transformateur comporte deux enroulements secondaires séparés. Le redresseur 8 avec organes de montage 13 à 15, est monté en opposition avec un second redresseur 16 avec organes de montage 17 à 20. La tension de réglage obtenue aux bornes 5 et 6 commande les deux redresseurs dans le même sens, de sorte que le circuit de charge 9 est alimenté en courant alternatif.
Pour commander deux redresseurs montés en opposition de manière que le circuit de charge soit le siège d'un courant continu dont 1'intensité et le sens doivent' être modifiés, on peut utiliser le montage en pont de deux tubes électroniques.
La fig. 5 donne un exemple de réalisation de cette commande; le nombre de tours et le sens de rotation d'un moteur à courant continu, à excitation indépendante,, sont réglés en fonction de l'excitation d'une cellule photoélectrique. Ce montage fonctionne de la manière suivante. La cellule photoélectrique 22 est insérée dans le circuit de grille du tube électroni- que 21. La cellule est alimentée par l'intermédiaire du diviseur de tension 23, 24, 25, par la source de tension continue 26, 27. Dans le circuit de la cellule est insérée la résistance 28, qui forme en même temps la résistance de fuite de grille du tube 21. Lorsque la cellule est excitée, il se produit aux bornes de cette résistance une tension qui augmente le potentiel de grille du tube 21.
Pour une excitation moyenne de la cellule, la résistance catho- dique 30, commune aux deux tubes électroniques 21 et 29. et le diviseur de tension 23, 24, 25 communiquent à la grille du tube 21 une tension de polarisation négative telle que le point de fonctionnement du tube se trouve dans la zone de la pente moyenne. Le transformateur 31, alimenté par le secteur, applique une tension alternative à la grille de commande.
Le circuit anodique du tube 21 comporte le montage en série du transformateur de commande 32 et de la résistance 33.Le diviseur de tension 34, 35 porte la grille du tube électronique 29 à un potentiel tel que les tubes 21 et 29 aient pratique-
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ment la même pente et débitent pratiquement le même courant anodique. A cette grille est également appliquée une tension alternative. Le circuit anodique du tube 29 comporte le transformateur de commande 36. Le circuit redresseur est réalisé de la manière illustrée par la fig. 4.
Le circuit de charge comporte 1?induit 37 dun moteur à courant continu? ?a excitation indépendante.Le montage est dimensionné de manière que, pour une excitation moyenne de la cellule photoélectrique 22, les deux redresseurs sont bloqués., la tension alternative de 1? enroulement 15, respectivement 20, étant dominante. Lorsque 1$eg citation de la cellule 22 augmente, le potentiel de la grille du tube 21 devient plus positif, de sorte que la tension alternative aux bornes du transformateur 32 augmente. Le tube redresseur 8 est donc débloqué.
De plus, l'aug- mentation de la tension aux bornes de la résistance 33 entraîne une variation du potentiel de grille du tube 29 dans le sens négatif, ce qui implique une diminution de la tension alternative obtenue aux bornes du transformateur 36.
Par contre, lorsque 1-'excitation de la cellule diminue, les redresseurs sont commandés en sens inverse., de sorte que le tube redresseur 8 reste bloqué et que le tube redresseur 16 est débloqué. Le courant d'induit du moteur change donc de sens,ce qui entraîne l'inversion du sens de rotation. Pour éviter un trop fort couplage à contre-réaction pour la composante de tension alterna- tive dans les circuits des tubes électroniques., les résistances 30 et 33 sont shuntées par les condensateurs 38 et 39. Les constantes de temps sont alors telles que le retard de réaction des tubes soit suffisamment court.
Lorsqu'au lieu de redresseurs multigrilles, on utilise des redresseurs à une seule grille, la commande peut facilement être modifiée de manière que les tensions alternatives fournies par les transformateurs 32 et 36, sont redressées? du coté secondaire par des redresseurs additionnels.
Les redresseurs à cathode thermionique peuvent alors être commandés de manière connue en superposant à la tension continue de grille variable une ten sion alternative de grille déphasée de 90 par rapport à la tension anodique alternative.