CH243136A - Dispositif de correction de tension pour transformateur. - Google Patents
Dispositif de correction de tension pour transformateur.Info
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Description
Dispositif de correction de tension pour transformateur. La présente invention concerne un dispo sitif de correction de la, tension ;secondaire des transformateurs, limticulièrement util-- pour corriger le déphasage de la tension secondaire :sur la tension primaire. Une telle correction s'impose souvent sur lies transformateurs :
de mesure, et plus .spécia.lemen!b pour ceux à cir- cuit magnétique ouvert :dont le .courant ma gnétisant est considérable.
On rappellera, @diams.ce qui suit, comment o'-effectue de la manière connue la correction du déphasage, à vide par exemple, entre les tensions primaire et secondaire :d'un trans- formateur.
Soit, ainsi que le représente la. fig. 1 du dessin ci-joint, un transformateur TP, <B>de</B> tension primaire Yl et secondaire p2 et de rapport de transformation K.
Si P'z est la tension. secondaire rapportée au primaire, .on sait que:
EMI0001.0041
<I>V' <SEP> g <SEP> = <SEP> <B>1i</B></I><B> <SEP> T'.</B> 'Si .OU désigne par: Io le courant primaire à vide, Xl la réactance -de fuite :de l'enroulement psimaïre, Rl la résistance de l'enroulement primaire, on a:
EMI0001.0051
<I>pi <SEP> = <SEP> V'z <SEP> +</I> <SEP> XI <SEP> Io <SEP> <I>+ <SEP> Ri <SEP> Io@</I> :ainsi que le montre le diagramme de la fig. 2. La chute @de tension à vide :est:
EMI0001.0057
<I>vI <SEP> - <SEP> XI <SEP> Io <SEP> + <SEP> Ri <SEP> <B>il</B></I> d'où:
EMI0001.0058
<I>lT'@ <SEP> = <SEP> V@ <SEP> - <SEP> v'. <SEP> (2)</I> On voit sur la fig. 2 que le déphasage à vide !ë est produit principalement par la chute de tension ohmique RI X Io.
Gamme connu, on corrige généralement ce déphasage YJ par l'addition à la, tension secon- g daire d'une tension e :de grandeur et de sens ,convenables, produite par une source augi:- haïre ou par une différence de potentiel créée artificiellement dans .le circuit -.
Soit e', ce\He tension rapportée au, primaire, qui, comme on lie voit sur la fïg. 2, ramène la ten- sion secondaire de V'2 en V',3; on a:
<I>e' =</I> V'3 <I>-</I> V'@. La présente invention a pour but,de créer un nouveau mode simple de production de cette tension additionnelle qui permette .de corriger le déphasage et d'agir également sur la gran- deur de la, tension secondaire suivant toute .loi désirable.
Elle a pour objet un dispositif @de co@rreo- fion @de tension pour transformateur par ad- dition à la tension siecondaüre d'une tension de correction de grandeur et die sens conve nables, caractérisé par l'utilisation d'une im- pé,
da#nce traversée par le courant magnétique pour la production de la tension -de correction.
Le @dess in ci-annexé montre, schématique ment, quelques exemples d'exécution non limitatifs @du dispositif suivant l'invention.
La fig. 3 est une vue du dispositif selon l'invention, avec impédance en série sur l'en roulement secondaire idu transformateur.
La fig. 4,en est une variante, ,''impédance étant montée en série avec l'enroulement pri maire du transformateur.
La, fig. 5 est le diagramme de fonctionne- ment à vide ,du .dispositif suivant l'invention. La fig. 6 est le schéma d'un montage de l'impédance, variante de celui @de la fig. 4.
La fig. 7 est le cas -d'un montage de l'im- pédia.nce pour un transformateur auxiliaire à trois enroul emenL7s.
La fig. 8 est le cas d'un montage de. l'impédance pour un tra)nsformateur princi pal dont Je second!aire est constitué -de deux enrou(l@ements.
Dans. l'exposé ci-après, la description d'une forme d'exécution die l'objet de l'inven tion sera faite, à titre d'exemple, sur la cor rection du déphasagg#ej à vide entre les tensions primaire et secondaire d'un transformateur, sans que cela implique une limitation d'em ploi du dispositif suivant l'invention.
Comme représenté par la fig. 3, P' et S sont les enroulements primaire et secondaire du transformateur principal TP d.o@at n veut corriger la tension second!aire.
Dans. cette forme d'exécutioni de l'objet de .la présente invention, en série avec l'en roulement primaire P du transformateur principal,
on a placé l'enroulement primaire p d'un transformateur auxiliaire dont l'en- roulement secondaire s débite sur une impé- dante z placée en série avec l'enroulement seoond'aire <B>S</B> du transfommateur principal TP. La tension V , est établie entre la. borne d'en trée dle l',enroule.ment P et la borne de sortie ,de l'enroulement P.
Pour simplifier les explications,, dans ce qui suit, on suppos era le transformateur auxi liaire parfait, c'est-à-dire sans :chute de ten- s:i@an et avec un courant à vide négligeable. Dans la pratique, on pourra, lorsque c'est nécessaire, tenir compte des imperfections ,du transformateur auxiliaire -et même les utiliser;
par exemple, la sataration du transformateur auxiliaire pourra servir à, limiter la tension aux bornes de l'impédance z. ,Soit: k =
EMI0002.0155
le rapport de transforma- tion dù transformateur auxiliaire.
Le courant magnétisant Io @du transforma teur principal traverse l'enroulement primaire p .du transformateur auxiliaire dont l'enroule- ment secondaire s sera. parcouru par un cou rant 7c I, qui se ferme à travers l'impédance z, faisant apparaître ;
aux bornes -de z une tension 2c2 <I>= - le 10 z. (3)</I> La tension z41 aux bornes du primaire du transformateur auxiliaire est: zcl <I>= k</I> % <I>=</I> 7c2 Io <I>z.</I> On a (fiz. 3 et 5):
Ïrl = ZTl -i- 241 =,ù; -f- k2 Io z, d'où Ul=Vl-k\Ioz. La tension 172 aux bornes de l'enroule ment secondaire du transformateur principal est:
EMI0003.0001
La tension secondaire V3 disponible aux bornes de l'ensemble est:
EMI0003.0005
<I>V3 <SEP> - <SEP> U2 <SEP> -I- <SEP> u@.</I> Des équations (3) et (4) on tire:
EMI0003.0009
Ce qui donnw pour la tension secondaire rapportée au primaire:
EMI0003.0014
f'= <SEP> TTV3 <SEP> = <SEP> <I>p; <SEP> - <SEP> v' <SEP> -I- <SEP> Ic <SEP> (K <SEP> - <SEP> k) <SEP> 1o <SEP> z</I>
<tb> <I>=V',+k(li-k) <SEP> Iaz</I> ainsi que le montre l'équation (2).
Par conséquent, la correction e' introduite par le dispositif suivant l'invention est:
EMI0003.0018
e' <SEP> = <SEP> V'@ <SEP> - <SEP> V'@ <SEP> = <SEP> <I>k <SEP> (Ti' <SEP> - <SEP> k) <SEP> 1o <SEP> z.</I> On voit que la correction e' est proportion- nelle à 1o comme la chute de tiension v' (fig. 1).
Donc, quelle que soit la, valeur de Io, le Tapport
EMI0003.0029
Pst constant et a pour valeur:
EMI0003.0030
En particulier, si l'on annule exactement la chute -de tension, c'est-à-dire si l'on rend <I>e' =</I> v', cette condition sera réalisée pour toutes les valeurs de Io, ,
même si, par suite de lia saturation du fer, le couvant mab-éti- sant.n'est plus proportionnel à la tension. De même si, comme cela arrive fréquemment, le courant magnétisant se .révèle, -après exécution ,des appareils, différent de la valeur calculée,
la campencation de la chute die tension res tera correcte sans qu'il soit nécessaire d'ajus:- terr le dis-uositif @de coimnensiatinn. On voit également par l'équation (5)
que le rapport
EMI0003.0071
est consitaint à condition que
EMI0003.0074
soit constant. L'impédance z pourra être réalisée de façon à memplir la condition:
EMI0003.0079
Par exemple, la résistance de z sera,cons- tituée par une résistance exécutée avec un con1ducteur ayant les mêmes variations que R, en fonction de la température et sera placée dans lie .même milieu que R,
ou dans un milieu soumis aux mêmes variations -de température que R,.
Il va sans dire que, dans certains -cas, il pourra être avantageux, d'employer unie impé dance z obéissant à d'autres lois de varia t ions.
La fig. 4 rlepmés!ente une variante -du dis- pogitrif de la fig. 3, dont le fonctionnement est semblable. L'impédance z se trouve placée 'en série dans le circuit primaire et la tension zlo qui apparaît à ses bornes est introduite au secondaire par
l'intermédiaire du transfor- mateur auxiliaire <I>TA.</I> Dans ce cas, l'iimpé- dü.nce z n'a éviidemm@ent pas ila même valeur que,dans le cas. -die la fig. 3.
On vient de voir que l'impédance pouvait être montée soit aux bornes de l'enroulement primaire, soit à celles. die l'enroulement secon- daire -du transformateur auxiliaire,
mais il peut arriver que les tensions aux bornes de ces enroulements @ne conviennent pas à une impédance adoptée pour des raisons qui en facilitent la construction, il est alors.
néces- sare,d'utilisieir diverses variantes de montage, telles que celles des fig. 6 à .8.
Commae raprés,en@é par la fig. 6, l'impé dance z est montée, au moyen d'une prise supiplémientaüre, sur une portion de l'enroule- ment primaire p dru transformateur auxiliaire <I>TA;
les</I> enroulements primaire <I>p</I> et s,econ- -daire s du transformateur <I>TA</I> sont montés en,séirie respectivement avec les enroulements primaire P -et secondaire S,du transformateur principal TP. En cas de besoin,
l'impédance z pourrait être également montée sur une pGr- tion,die l'enroulement s.
Le transformateur auxiliaire <I>TA,</I> repré- senté par la fle. 7, est muni .d'un, troisième enroulement s2 aux bornes duquel est montée l'impédance z.
Lorsque le transformateur principal TP comporte plusieurs enroulements secondaires ,de tension différente, :deux par exemple, Si. -et S2, comme le représente l'a. fig. 8, il est nécessaire @de prévoir autant d'enroulements de compensation, si et s2, sur le transforma- Leur auxiliaire.
L'impédnnce peut alors être mouitée en parallèle sur 1a totalité .ou une fraction de l'un des enroulements secondaires de<I>TA:</I> -d'après la fig. 8, l'impédance z est montée aux bornes de l'enroulement s2.
Dans le cas où un tel transformateur prin cipal possèdera trois. enroulements Pl, Si et S_, ayant un point commun,, alors on pourra réunir les. enroulements du transformateur auxiliaire en un seul enroulement muni de prises convenables:
et fonctionnant comme autotransformateur auxiliaire. L'ilmpéd:ance z sera, montée entre deux prises convenable ment choisies de cet autotransformateur.
Il est évident que l'on peut., en agissant, sur la constitution :le l'impédance z (combi naison de résistances, iniduetances :ou capa cités), ou sur le sens: -des enroulements @du transformateur auxiliaire<I>TA,</I> :
donner à la tension de correction e' une grandeur et un sens quelconques, -de telle façon qu'on peut agir, à volonté, sur le déphasage, ou la gran- d.eur ,des tensions, .dans un sens désirable.
Le choix du rapport de transformation le du transformateur ,auxiliaire agit sur la gran- deur de l'impédance z et sur les répercussions :du .dispositif sur la, caractéristique ,de marche en charge du transformateur principal.
Dans chaque cas particulier, la, :détermi- naii.on des valeur,- optima de 7c et z doit faire l'objet d'une étude spéciale indépendante du principe même de l'invention @et à la portée @du spécialiste.
Claims (1)
- REVENDICATION Dispositif de correetion de te naio,n@ pour transformateur, par addition à la tension secondaire d'une tension de correction de grandeur et de sens convenables, caractérisé par l'utilisation dune impédance traversée par le courant magnétisant pour la. production de la tension de correction. S OUS-RE VENDICATIONS 1.Dispositif suivant la. revendication-, ca- raetérisé en ce que le courant magnétisant qui traverse l'impédance provient .d'un transfor mateur auxiliaire. 2. Dispositif suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que l'impédance est en série avec le secondaire du transformateur principal .et en ce que les pri maires des deux transformateurs sont ensérie. 8.Dispositif suivant la revendication :et la soius-revendication 1, caractérisé en ce que l'impédance est en .série avec le primaire du trausfo(im-ateur principal et e n ce que les s:e- eondaires des .deux transformateurs sont en série.4. Dispositif suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé ente que l'inpéd'ance :est montée parallèlement à une portion de l'un des deux enroulements du transformateur auxiliaire. 5. Dispositif suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en, ce que l'impédance est montée aux bornes -d'un troi sième enroulement du transformateur auxi liaire. 6.Dispositif suivant la revendication et la :sous-revendication 1, .caractérisé en ce que le secondaire du transformateur principal comporte plusieurs enroulements :et en ce que l'impédance est montée aux bornes,de l'un .des enrouilements correspondants du transforma- teur auxiliaire. 7.Dispositif suivant la revendication et la .sous-revendication 1, caractérisé en ce que le .secondaire -du transformateur principal comporte plusieurs eniroulements et en ce:que l'impédance :est montée parallèlement :à une fraction de l'un des enroulements correspon- d@ants du transfoirmateur auxiliaire. 8.Dispositif suivant la revendication et la sous-revendication 1, -caractérisé en ce que le transformateur auxiliaire est monté en autotransformateur muni de prises et en ce que l'impédance est branchée entre deux prises eanvenables 4e cet autotransfarmateur. 9.Dispositif suivant la revendication, ca- ract6risé en<B>rie</B> que l'impédance -est établie -de façon que .ses variations en fonction de la température et :du. courant qui la traverse aient une influence déterminée sur la tension @d,e correction. 10. Dispositif suivant la revendication et la sous-revendication 9, caractérisé en ce que l'impédance comporte une résistance qui suit les mêmes variations en fonction 41a.tem- pérature que la résistance de l'enroulement primaire -du transformateur principal. 11. Dispositif suivant la revendication et la sous-revendication 10, caractérisé en ce que au .moins la résistance de l'impédance est pla- cée dans le même milieu que l'enroulement primaire du transformateur principal. 12.Dispositif suivant la revendication et la sous-revendication 10, caractérisé -en ce que au moins la résistance -de l'impédance est pk- téedans un milieu. soumis aux mêmes varia tions -de température que l'enroulement pri- maire,du transformateur principal.1d. Dispositif suivant lia revendication, caractérisé -en ce que la grandeur et le sens de la correction sont réglés en agissant à la fois sur 1:a #nstitution de l'impédance et sur le sen des enroulements du transformateur auxiliaire.
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