CH243136A - Dispositif de correction de tension pour transformateur. - Google Patents

Dispositif de correction de tension pour transformateur.

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CH243136A
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Electriques Soci Constructions
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Savoisienne Const Elec
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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)

  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.
CH243136D 1943-12-16 1944-10-18 Dispositif de correction de tension pour transformateur. CH243136A (fr)

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