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La présente invention est relative à des systèmes d'alimenta- tion de charges de toute nature, telles que moteurs, aocu@ilateurs, etc.., par du courant alternatif redressé, fournissant à ces charges des tensions facilement réglables. Elle a notamment pour objet de réaliser les démarra- ges et règlages d'une grande souplesse au moyen d'organes de contact, fonctionnant pratiquement sans arcs.
Conformément à l'invention , due à M. GLAENZER, des transforma- teurs à prises de règlage sont associés à des redresseurs pourvue. d' élec- trodes de commande, ces redresseurs étant groupés par paires; alimentés successivement par lesdites prises des transformateurs et commandés'dans un ordre qui assure la transition d'une prise à l'autre au moyen de contacts qui se ouvrent à vide, l' excitation des électrodes de commande étant effec- tuée au moyen de sources de polarisations opposées, connectées en série et pouvant être'partiellement mises en court-circuit.
Les autres caractéristiques et les avantages de l'invention sont mis en évidence par la description d'un exemple de réalisation, appli- cable notamment à une locomotive électrique et représenté sur le dessin schématique-. annexé; la figure 1 est un schéma d' ensemble , la figure
2 un schéma d'un combinateur à cames et les figures;3 et 4 sont des variantes. r
Sur la figure 1, on voit un transformateur de puissance, monopha- sé par exemple, formé par un primaire 1, alimenté sous une tension E, et par un secondaire 2 qui, dans l' exemple ,considéré, comporte un point milieu 2A pour le redressement habituel des deux'alternances.
Les deux moitiés du secondaire
2 comportent respectivement plusieurs prises de règlage qui sont reliées à des contacts sélecteurs @3 et 3A, 4 et 4A, 5 et 5A, etc...En aval de ces contacts, les conducteurs qui partent des pris,es sont groupés en parallèle, comme représenté, pour alimenter, sur la moitié de gauche, deux redresseurs
11 et 12, et à droite deux redresseurs 11A et 12A.
Chaque paire de redresseurs peut être mise en parallèle au moy- en d'un contact dp sectionnement 8 ou 8A; chacun des redresseur est de préférence relié en série avec une réactance 10, et les extrémités opposées des redresseurs( leurs cathodes par exemple) sont reliées entre elles, ainsi qu'avec une borne de la charge 9, un groupe de moteurs de traction par, exemple, dont 1' autre borne est connectée au point milieu 2A du transforma- teur.
Les redresseurs représentés peuvent être d'un type quelconque genre triode, pourvu d' électrodes de commande, telles que des grilles polarisées 13, 14, 13A et 14A. On supposera quil s' agit dans la réalisa- tion considéréede thyratrons ou d' excitrons monoandiques, mais il est également loisible de réunir ces redresseurs en un seul appareil qui pour- rait être polyanodique par exemple.
Les grilles 13 et 13A, protégées par des résistances de grille
15 et 15A, sont reliées à un redresseur auxiliaire 19 prévu pour fournir une polarisation positive. De même, les grilles 14 et 14A, protégées par des résistances 16 et 16A, sont reliées à un redresseur auxiliaire 19A analogue, ces deux redresseurs étant branchés en parallèle. En série avec eux est disposée une résistance 21, reliée par le fil 21A à la borne commune des quatre redresseurs principaux 11, 12, 11A, 12A. Cette résistance est alimentée par un troisième redresseur auxiliaire 20, prévu pour fourbir une polarisation négative, comme représenté.
Les trois redresseurs auxiliaires 19, 19A et 20 sont alimentés par la ligne de cpmmande 22' qui est excitée par une source de tension alter- native. Des condensateurs tels que que 23 sont branchés en parallèle avec les redresseurs auxiliaires 19, 19A et 20 de façon à fournir une tension .continue sensiblement constante.
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La polarisation positive, fournie aux grilles par les redresseurs auxiliaires 19 et 19A, est supérieure à la polarisation négative qui est fournie par le redresseur auxiliaire 20, de sorte que si ces redresseurs sont en service, les grilles 13, 14, 13A et 14A reçoivent un excédent positif de polarisation, suffisant pour que les redresseurs principaux fonctionnent Mais chacun des redresseurs auxiliaires 19 et 19A peut être mis en court:circuit par un contact rotatif 17 qui tourne dans le sens de la flèche et coopère successivement avec des plots 18 et 18A.
Pendant que les contacts 17-18 sont fermés par exemple, la tension positive du redresseur 19 disparait et les grilles 13 et 13A reçoivent la totalité de la polarisation négative fournie par le redresseur 20; il en résulte que les redresseurs principaux 11 et 11A sont "bloqués".
De la même façon, la fermeture du contact entre 17 et 18A met hors de service les redresseurs 12 et 12A.
Le fonctionnement di système décrit peut être exposé de la fa- çon suivante, en supposant que la tension doit être progressivement augmentée. Pour commencer 1' alimentation du moteur 9( ou de toute autre charge qui le remplace) à la tension la plus basse, les cbntacts sectionneurs 8 et 8A et les contacts sélecteurs 3 et 3A sont fermés- Les quatre redresseurs principaux fonctionoent, le redre, ssleur 11 débitant en paraillèle avec 12 et 11A en parallèle avec 12A; le charge 9 reçoit les deux alternances du courant redressé sous une tension réduite : c'est le premier cran de marche normale.
Le contact tournant 17 touche le contact 18A et met en courtcircuit le redresseur auxiliaire 19A, ce qui polarise négativement les redresseurs principaux 12 et 12A, et ceux-ci s'éteignent en fin d' alter- nance. Cela permet d' ouvrir sans arcs les contacts sectionneurs 8 et 8A et de fermer à vide les contacts sélecteurs 4 et 4A, après quoi les contacts 17 et 18A se séparent: il en résulte que les redresseurs 12 et 12A sont prêts à fonctionnero On a donc de chaque côté deux redresseurs principaux débloqués, mais les redresseurs 11 et 11A reçoivent une tension plus faible que les rèdresseurs 12 et 12A; il s éteignent donc d' eux-mêmes dés que 12 et 12A s' allument.. On ouvre dés lors à vide les sélecteurs 3 et 3A et on ferme les sectionneurs 8 et 8A.
Simultanément, le contact tournant 17 poursuit sa rotation en mettant en court-circuit le redresseur auxiliaire 19; en fin de opération, le contact 17 revient à sa position initiale telle que représentée sur la figure 1, ce qui permet le débit des redresseurs 11 et 11A.
Il en résulte que les quatre redresseurs principaux débitent alternativement deux par deux à partir des nouvelles prises reliées aux contacts fermés 4 et 4A: c'est le deuxième cran de marche normale. Les autres transitions s' effectuent de la même façon.
Si le règlage s' effectue dans le sens inverse, c'est-à-dire pour réduire la tension fournie à la charge 9, les opérations se suivent dans l' ordre inverse: le contact tournant 17 touche le contact 18. et met en courteircuit le redresseur auxiliaire. 19, ce qui polarise négativement les redresseurs principaux 11 et 11A, et ceux-ci s' éteignent en fin d' alternance.
Cela permet d'ouvrir sans arcs les sectionneurs 8 et 8A et de fermer à vide les contacts sélecteurs 3 et 3A, après quoi les contacts 17 et 18 se séparent; il en résulte que les redresseurs 11 et 11A sont prêts à fonctionner. La commutation entre les redresseurs 11 et 11A et, d' autre part, 12 et 12A ne s' effectue pas comme précédemment, puisque les redresseurs 11 et 11A sont à une .tension plus faible que les redresseurs 12 et 12A;il faut attendre que le contact tournant 17 touche le contact 18A, ce qui polarise négativement les redres- seurs 12 et 12A; ceux-ci s' éteignent en fin d' alternance:
les redresseurs 11 et 11A accusent le débit à l' alternance suivante, les sélecteurs 4 et 4A s' ouvrent et les sectionneurs 8 et 8A se ferment, le contact 17 revient à sa position initiale, ce qui permet le débit des redresseurs 12 et 12A.
On sait que.dans le cas particulier de redresseurs à grilles et à atmosphère ionisée, 1' application de la tension de grille négative
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n' arrête le passage du courant qu'à la fin de l' alternance de conductibilité.
Il faut donc que les contacts sélecteurs et sectionneurs ne fonctionnent qu'au bout d'un certain temps,suffisant pour que l' excitation ds redresseurs soit assurée, soit 1/50 de so maximum pour une fréquence de
50p/s.
On peut facilement réaliser cette condition en donnant à tous les contacts sélecteurs et aux deux contacts sectionneurs 8 et 8A, la forme de contacteurs mécaniques action#és par un arbre à cames qui est entrainé par un moteur auxiliaire réversible tournant pas à pas.
Le contact rotatif 17 étant monté sur le même arbre, cette dispo- sition est$schématiquement représentée sur la figure 2 où 25 est l'ensemble des contacteurs avec leurs connexions de départ, ces connexions portant les mêmes références que les éléments correspondants de la figure 1 ; 26 schématise l' arbre à cames; 27 son moteur auxiliaire d' entraînement pas-à-pas et 28 un câble qui comporte les conducteurs allant aux diverses prises de l' enroulement 2. Un tel arrangement présente un très faible encombrement et garantit l'ordre rigoureusement correct des opérations effectuées dans un temps voulu.
Si la tension primaire E est polyphasée et le secondaire 2 est monté en étoile, chaque branche de cette étoile peut être agencée suivant les indications de la figure 1, et,,,associée à deux redresseurs respectifs 11,12 ou 11A, 12A ou 11B, 12B ou 11C, 12C etco; les grilles de tous les redresseurs 11, 11A , 11B etc. peuvent être reliées au plot 18 et les grilles des redressears 12, 12A, 12B etco au plot 18A. Par ailleurs, 1' agencement et le fonctionnement peuvent être conformes à la description précédente.
Ce dispositif de blocage par grilles peut être associé à un dispositif de protection automatique par grilles, représenté sur la figure 1 par un contact 24 d'un relais qui met en court-circuit les redresseurs auxiliaires 19 et 19A en cas de surcharges etco
On peut également coupler magnétiquement les réactances 10 de chaque paire de redresseurs suivant la figure 3 par un circuit magnétique commun 10A. Dans ce cas, les charges des deux redresseurs sont égalisées et la réactance en marche normale devient nulle.
La figure 4 représente une variante du circuit de commande par grilles.Les redresseurs auxiliaires 19 et 19A sont remplacés par des transformateurs de grilles 29 et 29A ayant un secondaire à point milieu sorti, et alimentés par une source alternative 3.2 ayant la même fréquence que la tension E, fpurnie à l'enroulement 1. Un organe déphaseur approprié, désigné par 33 permet d' ajuster la phae des tensions de grille avec celle du transformateur principal. Le contact tournant 17 met en court-circuit le primaire des transformateurs de grille 29 et 29A lorsqu'il est en contact avec 18 et 18A. Ce court-circuit est limité par des résistances représentées.
La polarisation négative provenant du redresseur 20 est réunie au neutre de chacun des secondaires des transformateurs de grille 29 et 29A. Lorsque le primaire est mis en court-circuit, il ne subsiste côté grilles que la tension négative.
Ce dispositif présente l'avantage de faire fonctionner les contacts 17, 18 et 18A en dehors des circuits de grille qui doivent normalement être "surisolés". D' autre part, le déphaseur 33 permet de réaliser un réglage plus fin entre les plots successifs du transformateur 2, en décalant dans le temps les moments d' amorçage des redresseurs principaux.
Il va de soi que d'autres modifications peuvent être apports aux systèmes décrits sans sortir du cadre de la présente invention.