Installation de réglage de tension de courant alternatif. La présente invention se rapporte à une installation de réglage de tension pour des circuits à courant alternatif et plus parti culièrement. à une installation de ce genre destinée à assurer un voltage sensiblement constant aux bornes d'un circuit de charge qui est alimenté en courant à partir d'un circuit d'alimentation à courant.
alternatif, in dépendamment des variations qui peuvent se produire dans la charge du circuit alimenté et dans la tension du circuit d'alimentation, L'installation de réglage suivant l'inven tion comprend des noyaux magnétiques for mant deux circuits magnétiques et sur les quels sont montés ait moins un enroulement primaire connecté au circuit d'alimentation et au moins deux enroulements secondaires couplés en série, mais en opposition l'un par rapport à l'autre, ces enroulements secon daires étant couplés en parallèle avec un con densateur et une inductance couplés en série et branchés sur le circuit de charge de l'ins tallation,
l'un de ces circuits magnétiques étant destiné à fonctionner avec une densité de flux magnétique relativement élevée dont la valeur correspond à un point situé au-des sus du genou de la courbe 13-H de la ma tière dont. est formé le noyau.
Dans les installations connues de ce genre, le fonctionnement est considérablement af fecté par les variations de fréquence du cir cuit. d'alimentation, et le but de la présente invention est (le réaliser une installation du genre sus mentionné dans laquelle il sera pos sible de maintenir la tension de sortie sen siblement constante indépendamment des grandes variations de fréquence qui peuvent se produire dans le circuit d'alimentation.
Cette installation est caractérisée en ce que les caractéristiques magnétiques du eir- cuit magnétique fonctionnant à une densité de flux relativement élevée sont déterminées de telle façon que la perméabilité effective de ce circuit magnétique puisse être variée auto matiquement en faisant varier un flux mabné- tique additionnel créé dans ce circuit par un courant uni directionnel dérivé du circuit d'alimentation, la valeur du courant uni di rectionnel dépendant de la fréquence du ré seau d'alimentation.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet de l'invention illustrées par les deux schémas montrés aux fis. 1 et 2.
Dans l'installation suivant la. fis. 1, deux transformateurs T1 et<I>T2</I> sont branchés de manière que leurs enroulements primaires soient couplés en série l'un avec l'autre et, branchés aux bornes 1 et 2 du circuit d'ali mentation en courant alternatif, tandis que leurs enroulements secondaires sont couplés en série, mais en opposition l'un par rapport à l'autre et branchés en parallèle avec une in ductance Ll et un condensateur C1 couplés en série et. connectés aux bornes 3 et 4 du circuit de charge.
Le transformateur T2 fonctionne à une densité de flux magnétique relativement éle vée, dont la valeur correspond à un point situé au-dessus du genou de la courbe B-H de la matière dont est formé le noyau du transformateur, ce noyau présentant trois branches.
Les enroulements primaire et secon daire de ce transformateur, connectés en un point intermédiaire et reliés en parallèle l'un par rapport à l'autre, sont montés sur les deux branches extérieures du transformateur, tandis qu'une bobine d'excitation auxiliaire 5 est montée sur la branche médiane du trans formateur, le tout étant disposé de façon que les enroulements primaire et secondaire ne provoquent normalement aucun flux alter natif appréciable dans la branche médiane.
La bobine 5 est alimentée par un redres seur à onde complète V qui est lui-même ali menté à partir de la source d'alimentation par. l'intermédiaire d'un transformateur T3, dont l'enroulement, secondaire est couplé en série avec une résistance réglable R, une réactance <I>L2 et</I> un condensateur C2 dont les caraetéris= tiques électriques sont choisies de façon telle que le circuit se mette en résonance à une fréquence déterminée, supérieure à la fré quence normale d'alimentation.
Il est entendu que l'inductance L2 et le condensateur C2 pourraient aussi, en variante, être couplés en parallèle l'un avec l'autre; dans ce cas, le cir cuit sera syntonisé à une fréquence qui est inférieure à la fréquence normale d'alimen tation.
Lorsque la fréquence du courant d'alimen tation augmente, le courant de débit prove nant du redresseur V traversant la bobine d'excitation auxiliaire 5 augmentera en consé quence et, en déterminant d'une manière con venable les caractéristiques du circuit réson nant, on peut évidemment faire en sorte que cette augmentation soit juste assez grande pour compenser l'augmentation de la tension de débit de l'installation, augmentation cl-Lie<B>à</B> l'augmentation de la fréquence du circuit d'alimentation, de sorte que la tension résul tante aux bornes de sortie restera sensible- ment constante; un résultat similaire est ob- tenu quand la fréquence d'alimentation di minue.
En raison de la saturation du noyau du transformateur T2, la sinusoïde du flux en gendré par le courant alternatif passant par les enroulements du transformateur T2 sera déformée, de sorte qu'une tension ondulée sera induite dans l'enroulement auxiliaire 5. Le courant qui circule dans le circuit de cet. en roulement auxiliaire en raison de cette ten sion ondulée sera redressé par le redresseur V et renforcera l'action de saturation de cet enroulement, de sorte que l'action de compen sation de l'ensemble sera amplifiée.
Dans l'installation. décrite ci-dessus, le courant passant à travers la bobine auxiliaire variera aussi suivant la tension du circuit d'alimentation et cette variation de courant peut, dans certains, cas, être excessive quant à l'effet de compensation d'une variation de fréquence. Dans ce cas, la bobine auxiliaire 5 pourrait être disposée de façon à être ali mentée à partir du circuit de débit de l'instal lation, de façon à bénéficier du fait que la tension de débit est. déjà stabilisée.
La modification correspondante du schéma représenté à la fig. 1 peut facilement être effectuée en connectant le fil de connexion 6 non pas à la, borne d'alimentation 1, mais à la borne de sortie 3.
Dans une autre forme d'exécuition de l'ob jet de l'invention, la bobine auxiliaire peut être supprimée, des mesures étant prises pour que le courant de compensation soit amené à l'enroulement primaire ou à l'enroulement se condaire ou aux deux enroulements prévus sur les branches du noyau qui est fortement sa turé.
L'enroulement primaire du transforma teur peut être, par exemple, constitué par deux bobines montées sur des branches diffé rentes du noyau et reliées de façon à être par courues en parallèle l'une par rapport à l'autre par le courant alternatif et en série l'une par rapport à l'autre par le courant d'excitation auxiliaire, les circuits des bobines du transformateur comprenant des condensa teurs appropriés servant à. ce 1)11t. Une installation de ce genre est repré sentée à la fig. 2.
Les deux condensateurs C3 et C'4 ont une capacité relativement grande et présentent une petite impédance pour le courant alternatif traversant les enroulements du transformateur T2, qui ainsi sont. effective ment, reliés en parallèle en ce qui concerne le courant alternatif, tandis que pour le courant unidirectionnel fourni par le redresseur Z', et qui traverse ee> bobines, celles-ci sont couplées en série.
Il est entendu que le cou rant unidirectionnel peut être envoyé de cette manière soit clans l'enroulement primaire, soit dans l'enroulement secondaire du trans formateur T2, soit. encore dans les deux, comme il est montré à la fig. 2. Dans chaque cas, la variation de la fréquence du circuit d'alimentation provoquera une variation du courant unidirectionnel donnant lieu à une correction correspondante de la tension de débit.
Alternating current voltage adjustment facility. The present invention relates to a voltage adjustment installation for alternating current circuits and more particularly. to an installation of this type intended to ensure a substantially constant voltage across a load circuit which is supplied with current from a current supply circuit.
alternating, regardless of the variations which may occur in the load of the supplied circuit and in the voltage of the supply circuit, The adjustment installation according to the invention comprises magnetic cores forming two magnetic circuits and on which are mounted has at least one primary winding connected to the supply circuit and at least two secondary windings coupled in series, but in opposition to each other, these secondary windings being coupled in parallel with a capacitor and an inductor coupled in series and connected to the installation charging circuit,
one of these magnetic circuits being intended to operate with a relatively high magnetic flux density, the value of which corresponds to a point located above the knee of the 13-H curve of the material of which. is formed the nucleus.
In known installations of this type, the operation is considerably affected by the variations in frequency of the circuit. power supply, and the aim of the present invention is (to achieve an installation of the type mentioned above in which it will be possible to maintain the output voltage substantially constant independently of the large frequency variations which may occur in the circuit. 'food.
This installation is characterized in that the magnetic characteristics of the magnetic circuit operating at a relatively high flux density are determined in such a way that the effective permeability of this magnetic circuit can be varied automatically by varying an additional magnetic flux. created in this circuit by a uni-directional current derived from the supply circuit, the value of the uni-directional current depending on the frequency of the supply network.
The appended drawing represents, by way of example, two embodiments of the object of the invention illustrated by the two diagrams shown in figures. 1 and 2.
In the installation following the. done. 1, two transformers T1 and <I> T2 </I> are connected so that their primary windings are coupled in series with each other and, connected to terminals 1 and 2 of the alternating current supply circuit , while their secondary windings are coupled in series, but in opposition to each other and connected in parallel with an inductance Ll and a capacitor C1 coupled in series and. connected to terminals 3 and 4 of the load circuit.
Transformer T2 operates at a relatively high magnetic flux density, the value of which corresponds to a point above the knee of the B-H curve of the material from which the core of the transformer is formed, this core having three branches.
The primary and secondary windings of this transformer, connected at an intermediate point and connected in parallel with respect to each other, are mounted on the two outer branches of the transformer, while an auxiliary excitation coil 5 is mounted on the middle branch of the transformer, the whole being arranged so that the primary and secondary windings do not normally cause any appreciable native alter flow in the middle branch.
Coil 5 is supplied by a full wave rectifier V which is itself supplied from the power source by. the intermediary of a transformer T3, the secondary winding of which is coupled in series with an adjustable resistance R, a reactance <I> L2 and </I> a capacitor C2 whose electrical characteristics are chosen in such a way that the circuit is put into resonance at a determined frequency, greater than the normal supply frequency.
It is understood that the inductor L2 and the capacitor C2 could also, as a variant, be coupled in parallel with one another; in this case, the circuit will be tuned to a frequency which is lower than the normal power supply frequency.
As the frequency of the supply current increases, the flow current from the rectifier V through the auxiliary excitation coil 5 will increase accordingly and, by suitably determining the characteristics of the resonant circuit, one will can obviously ensure that this increase is just large enough to compensate for the increase in the flow voltage of the installation, increase cl-Lie <B> to </B> the increase in the frequency of the supply circuit , so that the resulting voltage at the output terminals will remain substantially constant; a similar result is obtained when the supply frequency decreases.
Due to the saturation of the core of transformer T2, the sine wave of the flux generated by the alternating current passing through the windings of transformer T2 will be distorted, so that a rippled voltage will be induced in the auxiliary winding 5. The current which circulates in the circuit of this. in auxiliary bearing due to this undulating voltage will be rectified by the rectifier V and will strengthen the saturation action of this winding, so that the compensating action of the assembly will be amplified.
In the installation. described above, the current flowing through the auxiliary coil will also vary depending on the voltage of the power supply circuit and this variation in current may in some cases be excessive as regards the compensating effect of a variation in frequency . In this case, the auxiliary coil 5 could be arranged so as to be supplied from the flow circuit of the installation, so as to benefit from the fact that the flow voltage is. already stabilized.
The corresponding modification of the diagram shown in fig. 1 can easily be done by connecting the lead wire 6 not to the power terminal 1, but to the output terminal 3.
In another embodiment of the object of the invention, the auxiliary coil can be omitted, measures being taken so that the compensating current is supplied to the primary winding or to the winding to be condaire or to the. two windings provided on the branches of the core which is strongly sealed.
The primary winding of the transformer can be, for example, constituted by two coils mounted on different branches of the core and connected so as to be run in parallel with respect to each other by the alternating current and in series with respect to each other by the auxiliary excitation current, the circuits of the coils of the transformer comprising suitable capacitors serving for. this 1) 11t. An installation of this kind is shown in fig. 2.
The two capacitors C3 and C'4 have a relatively large capacitance and have a small impedance for the alternating current flowing through the windings of the transformer T2, which so are. effectively, connected in parallel with regard to the alternating current, while for the unidirectional current supplied by the rectifier Z ', and which crosses th e> coils, these are coupled in series.
It is understood that the unidirectional current can be sent in this way either in the primary winding, or in the secondary winding of transformer T2, or. again in both, as shown in fig. 2. In each case, the variation of the frequency of the power supply circuit will cause a variation of the unidirectional current giving rise to a corresponding correction of the flow voltage.