Dispositif de commutation pour transformateurs sectionnés. On sait que les transformateurs sectionnés s'emploient généralement comme survolteurs- dévolteurs, soit insérés dans un feeder dont on veut modifier la tension, soit adjoints à un transformateur principal dont on veut modifier la tension secondaire. Dans ce dernier cas, ils forment quelquefois corps avec lui, sous forme de prises supplémentaires sur l'un des enroulements.
Lorsqu'il s'agit de modifier la tension sous charge, les sections du transformateur sectionné sont reliées à un appareil à touches, du type réducteur d'accumulateurs; le curseur mobile porte deux frotteurs, l'un principal, stationnant en général sur la touche qui dé bite, l'autre auxiliaire, relié au principal par une résistance dite "de passage" n'intervenant que pendant la manceuvre, pour permettre de passer d'une touche à la suivante sans inter rompre le courant de ligne.
On sait également que la résistance de passage a pour effet de );imiter le courant de court-circuit de la section pendant le passage du frotteur d'une touche à la suivante. La valeur de résistance est imposée par le cou rant de ligne qui y circule pendant un instant. ll est évident que. si cette résistance était infiniment grande, elle équivaudrait à une rupture momentanée du courant de ligne, ce qui présenterait de gros inconvénients (fluc tuation violente sur la ligne et arc dangereux au frotteur.
La conséquence de cet état de choses est la limitation de l'emploi des transformateurs sectionnés avec commutation sous charge, à de petites unités, telles que les étincelles de coupure aux balais restent inoffensives poux les contacts et les frotteurs.
L'objet de la présente invention est un dispositif de commutation pour transforma teurs sectionnés permettant de passer d'une touche à la suivante sans étincelle appré ciable, quelles que soient la grandeur du transformateur sectionné, l'importance des sections et la charge du moment.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif, ainsi qu'une variante du transformateur auxi liaire.
La fig. 1 est le schéma général dans la position initiale des balais; La fig. 2 est le schéma du transformateur auxiliaire dans sa position correspondant à <B><I>fi g.</I></B> 1 La fig. 3 est le même schéma que fig. 1 après un déplacement partiel des balais; La fig. 4 est le même schéma que fig. 1 après un nouvel avancement des balais et la rotation d'un quart du pas bipolaire de la bobine mobile du transformateur auxiliaire; La fig. :5 est le schéma du transforma teur auxiliaire dans la position correspondant à la<B><I>fi g.</I></B> 4 ;
La fig. 6 est une variante de la forme d'exécution du transformateur auxiliaire avec entrefer agrandi.
Dans la forme d'exécution représentée en fig. 1 à 5, la brosse de passage Bs du trans formateur sectionné T est reliée à la brosse principale Bi par l'enroulement secondaire d'un transformateur auxiliaire Ta dont il est question plus loin. L'excitation de ce trans formateur auxiliaire T. est prise aux bornes du transformateur sectionné, par exemple aux deux bornes a i et an, de sorte que la force électromotrice induite dans le transformateur auxiliaire est en phase, à 180 près, avec la force électromotrice du transformateur sec tionné et, par conséquent, avec la tension entre plots consécutifs du transformateur sectionné.
Le transformateur auxiliaire est établi de faon analogue à celle d'un régulateur d'in duction, en ce sens que le secondaire & peut se déplacer par rapport au primaire P,, et n'être parcouru que par une fraction variable du flux. L'enroulement secondaire Sa est donc placé sur un rotor, capable de tourner dans un stator comportant l'enroulement primaii-eP,,. Dans la position représentée en fig. 5, le flux d'excitation passe donc en entier à travers l'enroulement secondaire .
& ,. Dans la position représentée par fig. 2, par contre, le flux d'excitation passe de part et d'autre de l'en roulement secondaire, de sorte que la force électromotrice induite est nulle.
Le transformateur auxiliaire diffère cepen dant du régulateur d'induction par la présence d'un troisième enroulement C, fermé sur lui- même, pouvant, par con-équent, être exécuté en fil non isolé, et situé dans le stator, à angle droit de l'enroulement d'excitation, ainsi que représenté en fig. 2 et 5.
Cet enroulement a pour but de mettre en quelque sorte l'enroulement secondaire magné- tiquement en court-circuit, lorsque ce dernier se trouve dans la position coaxiale (fig. 2); un courant circulant dans l'enroulement secon daire & , induira dans la bobine en court- circuit un courant de même force magnéto motrice, de sorte qu'il n'existera aucun champ magnétique et, par conséquent, aucune force életromotrice s'opposant au passage du courant. La tension aux bornes de l'enroulement secon- .
daire se réduira donc à la valeur nécessaire pour faire circuler le courant à travers un circuit de résistance ohmique et de dispersion donnée, c'est-à-dire à peu de chose.
Il y a lieu enfin de remarquer que cet enroulement Ca étant placé à angle droit de l'enroulement d'excitation P. n'a aucune in fluence sur lui.
Le fonctionnement de la commutation est le suivant: En supposant un déplacement des brosses de gauche à, droite, d'une touche à la suivante, comme l'indique la flèche de fig. 1, au moment où la brosse B#., arrive en contact avec la touche a(fig. 3) l'enroule ment secondaire & du transformateur auxi liaire sera situé à angle droit de l'enroule ment primaire Pp, de sorte que n'étant le siège d'aucune force électromotrice, il pourra être mis cri court-circuit sans inconvénient pour les deux balais Bi et Bz reposant sur la même touche a,.
Lorsque dans la suite du mouvement, la brosse principale aura quitté la touche a, et se trouvera entre ax et la suivante (fig. 4), le courant de ligne passera par l'enroulement secondaire & et grâce à l'enroulement de court-circuit C,,, la tension aux bornes de cet enroulement, c'est- à-dire la tension entre les deux brosses Bi et Bz sera nulle, de sorte que Bi aura quitté la touche as sans étincelle.
Pendant que la brosse Bi séjourne entre les deux touches consécutives a., et a5 (fig. 4), le secondaire Pa est déplacé de façon à oc cuper la position coaxiale avec l'enroulement primaire. Les bobinages étant dimensionnés de façon à produire dans cette position une tension aux bornes BL et Bi égale et, comme on l'a vii plus haut, en phase avec la ten sion entre touches consécutives, le frotteur Bi a maintenant le même potentiel que la touche ay, et peut entrer en contact avec celle-ci sans étincelle.
Pont- la même raison, la brosse Bz peut quitter la touche a.,, sans étincelle, puisque son potentiel est celui de la touche a.y diminué d'une force électromotrice égale à la tension entre touches fournie par le secon daire du transformateur auxiliaire. Enfin, le mouvement se termine par un retour de l'in duit & dans la position initiale représentée par la fig. 1, le courant de ligne passant maintenant directement par la brosse princi pale Bi qui se trouve sur la touche suivante.
On voit donc que le principe de ce dis positif consiste à créer entre les deux brosses une force électromotrice égale et opposée à la tension entre touches consécutives et de la faire disparaître par une simple rotation de l'induit du transformateur auxiliaire, le mouvement de l'induit étant combiné mé caniquement avec le mouvement des balais de façon que ceux-ci entrent en contact avec les touches ou les quittent au même potentiel. La liaison mécanique entre curseur et induit est des plus simples, l'avancement d'une touche à l'autre produisant une rotation d'un quart de tour dans un sens déterminé et son retour à l'origine par le même chemin.
Dans la variante représentée en fig. 6, au lieu de l'enroulement en court-circuit Ca, le transformateur auxiliaire peut comporter une augmentation de l'entrefer e telle que malgré la force magnétomotrice produite par le cou rant secondaire le champ magnétique soit à peu près nul.
Au lieu de déplacer l'enroulement secon daire, on peut renverser la construction mé canique et déplacer l'enroulement inducteur solidaire de l'enroulement de court-circuit. Dans ce cas, l'enroulement secondaire fixe reste relié électriquement avec les frotteurs. L'enroulement inducteur est alors relié mé caniquement avec le curseur qui en assure le déplacement.
L'appareil peut aussi être établi avec un nombre de pôles quelconque, comme un régu lateur d'induction.
Dans le cas de courant polyphasé, toutes les phases peuvent être placées dans le même appareil, comme c'est le cas dans un régu lateur d'induction, les différents enroulements correspondant à chacune des phases étant décalés géométriquement d'un angle corres pondant à l'angle de phase.