Dispositif pour l'amorçage et l'alimentation en fonctionnement d'un appareil à décharge électrique à atmosphère gazeuse et comportant une électrode chauffante. La présente invention a pour objet un dispositif pour l'amorçage et l'alimentation en fonctionnement, à partir d'une source de courant alternatif, d'un appareil à décharge électrique à atmosphère gazeuse et compor tant au moins une électrode chauffante.
Dans les appareils de ce genre, dans les quels la tension nécessaire à l'amorçage est notablement plus élevée que la tension suffisant pour assurer le fonctionnement stable, l'amorçage et l'alimentation en fonc tionnement constituent un problème que l'on a déjà cherché à résoudre par différents moyens.
On a notamment proposé divers dispo sitifs basés sur l'emploi d'un circuit en réso nance permettant d'obtenir une surtension importante par le fait de la résonance, ce qui permet de réaliser l'amorçage. Ces disposi tifs à résonance offrent toutefois de sérieux inconvénients: La surtension, qui est de l'ordre de plusieurs fois la tension du réseau, agissant sur les éléments du circuit en résonance (inductance des capacités), ces éléments doivent être calculés pour ces con ditions, ce qui conduit à des organes relative ment coûteux.
En outre; une tension d'amor çage trop élevée, comme cela se présenté dans le cas de la résonance, provoque un amorçage trop rapide de l'appareil à dé charge et une détérioration prématurée des électrodes due au fait que l'amorçage se produit avant que les cathodes aient eu le temps d'atteindre une température suffi sante. Si, pour une cause fortuite, l'appareil à décharge ne s'allume pas, la tension de résonance subsiste en permanence aux bornes de l'appareil, ce qui peut constituer un danger.
La présente invention vise à réaliser l'amorçage d'appareils à décharge du genre indiqué, en évitant l'emploi des dispositifs à résonance ainsi que celui des dispositifs d'amorçage à contacts électriques (à com mande thermique ou magnétique ou encore manuelle) et à obtenir un cosinus cp élevé sans qu'il soit nécessaire de prévoir un con densateur de capacité prohibitive.
Le dispositif selon l'invention se distingue de ceux proposés jusqu'ici.en ce qu'il com porte une inductance en série avec l'appareil à décharge et comprenant deux enroulements possédant une inductance mutuelle et for mant un transformateur, et en ce qu'il com porte en outre un condensateur en dérivation sur l'ensemble formé par l'appareil susdit et l'un des enroulements susmentionnés, et en série avec l'autre enroulement, l'ensemble de ce condensateur et de l'enroulement en série ayant une fréquence propre excluant toute résonance avec la tension d'alimentation,
le courant traversant ce condensateur assurant le chauffage de l'électrode précitée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, cinq formes d'exécution du dispo sitif selon l'invention. Les fig. 1, 2, 3, 4 et 5 représentent respec tivement le schéma de connexion de chacune de ces formes d'exécution.
Les parties correspondantes sont dési gnées par les mêmes numéros de référence. Le dispositif représenté sur la fig. 1 com porte une inductance comprenant deux en roulements 1, 2 ayant un point commun 3. Cette inductance est en série avec l'appareil à -décharge 4 qui est constitué par un tube d'éclairage à décharge luminescente. Ce tube comporte deux électrodes 5, 6 dont l'élec trode 6 est chauffante. Les bornes de l'élec trode 5 sont représentées en 5a et 5b, tandis que les bornes de 1-'électrode 6 sont représen tées en 6a et 6b.
L'extrémité libre de l'enrou lement 2 est connectée, comme il est repré senté sur le dessin, aux deux bornes 5a et 5b de l'électrode 5. Un condensateur 7 est bran ché entre le point 3 commun aux deux enrou lements 1 et 2 et la borne 6a. L'extrémité libre de l'enroulement 1 est reliée à la borne d'ali mentation A, tandis que la borne 6b de l'électrode 6 est reliée à l'autre borne d'ali mentation B d'un réseau à courant alternatif à 220 volts par exemple. Les deux enroule ments 1 et 2 possèdent une inductance mu tuelle et constituent un autotransformateur.
On remarquera que le condensateur 7 est couplé en parallèle avec l'ensemble formé par l'appareil 4 et l'enroulement 2, en même temps qu'il est couplé en série avec l'élec trode chauffante 6 et l'autre enroulement 1: Le rapport du nombre de spires total des enroulements 1 et 2 à celui de l'enroulement 1, qui \est en série avec le condensateur, est égal au moins à 3. Il sera avantageusement égal ou supérieur à 4 ou 5.
Le fonctionnement du dispositif repré senté est le suivant Supposons l'appareil 4 au repos. Au moment où l'on relie les bornes<I>A</I> et<I>B</I> au réseau d'alimentation, un courant s'établit à travers l'enroulement 1, le condensateur 7 et l'électrode de chauffage 6.
Cette dernière est donc chauffée. Du fait de l'inductance mutuelle existant entre les enroulements 1 et 2 et du fait également du rapport existant entre les nombres de spires de ces enroule ments, il s'établit entre les électrodes 5 et 6 de l'appareil 4 une tension supérieure à celle existant entre les bornes A et B. Grâce à cette surtension et au chauffage de l'élec trode 6, la décharge s'amorce à travers l'ap pareil 4.
Dès que cette décharge s'établit, on constate que la différence de potentiel entre les bornes 6a et 6b baisse considérablement, ce qui est favorable à une longue durée de vie de l'appareil à décharge.
Dans l'exemple décrit, grâce su fait que l'enroulement 1 est en série avec la capacité 7, on évite qu'une intensité momentanée exagérée traverse l'électrode 6 au moment de la mise en circuit.
Dans un cas particulier, on pourra avoir les valeurs numériques suivantes: pour l'en roulement 1, 420 spires; pour l'enroulement 2, 1010 spires (soit donc un rapport de trans formation de 3,4 environ) et pour le conden sateur 7, une capacité de 4,5 microfarad. La fréquence propre de l'ensemble formé par l'enroulement 1 et le condensateur 7 en série avec lui est choisie de façon à exclure toute résonance avec la tension d'alimentation. Expérimentalement, il a été trouvé que dans les conditions que l'on vient d'indiquer,
une tension d'amorçage de 300 volts s'établissait entre les deux électrodes de l'appareil 4 pour une tension d'alimentation de 220 volts aux bornes<I>A</I> et<I>B.</I> Cette tension de 300 volts est suffisante pour assurer l'amorçage et reste néanmoins très inférieure aux valeurs exa gérées que l'on obtient avec des circuits à résonance.
L'expérience montre qu'avec le dispositif décrit, on réalise facilement un cosinus So de l'ordre de 0,8 en utilisant pour la capacité 7 une valeur de, par exemple, 4,5 microfarad.
Dans la forme d'exécution selon fig. 2, la différence avec le cas selon fig. 1 consiste en ce qu'on a inséré, entre-le condensateur 7 et le point 3, le primaire 8 d'un transforma teur 9 dont le - secondaire 10 est relié aux bornes 6a et 6b de l'électrode chauffante 6. C'est donc le courant induit dans le secon- daire 10 par le courant traversant le conden sateur et le primaire 8, qui assure le chauffage de cette électrode 6.
Dans le cas de la fig. 3, le transformateur 9 est branché de la même façon qu'à la fig. 2, mais le secondaire 10 est relié aux bornes 5rz et 5b de l'électrode chauffante 5. C'est donc le secondaire 10 qui assure le chauffage de cette électrode dans ce cas. Les bornes 6ra et 6b de l'électrode 6 sont reliées toutes deux ensemble et à la borne B.
On voit donc que dans tous ces exemples, le condensateur est en dérivation sur l'en semble formé par l'appareil 4 et l'enroule ment 2, et en série avec l'autre enroulement 1, le courant traversant le condensateur 7 assurant le chauffage de l'une des électrodes, l'autre électrode n'étant pas chauffée.
On a toutefois remarqué que la durée de vie de l'appareil à décharge se trouvait con sidérablement accrue si, au lieu de chauffer l'une seulement des électrodes comme il a été prévu dans les formes d'exécution que l'on vient de décrire, on chauffe les deux électrodes comme cela a lieu dans les deux formes d'exécution que l'on va décrire main tenant.
Dans l'exemple selon fig. 4, le dispositif comporte un condensateur 7 relié, d'une part, à la borne 6a de l'électrode 6, la borne 6b étant reliée à la borne B; le condensateur est donc en série avec l'électrode 6. Par ailleurs, le primaire 8 du transformateur 9 est disposé entre le condensateur 7 et le point de jonction 3 des enroulements 1 et 2 présentant une inductance mutuelle.
Le secondaire 10 du transformateur 9 est relié aux bornes àca et 5b de l'électrode 5. Ainsi donc, le chauffage de l'électrode 6 de l'appareil à décharge 4 est assuré par le courant traversant le condensateur 7, tandis que le chauffage de l'électrode 5 est assuré par le courant induit dans le secondaire 10 par le courant traversant le condensateur 7.
Dans la forme d'exécution selon la fig. 5, le transformateur 9, qui est branché comme sur la fig. 3, comporte un primaire 8 parcouru par le courant traversant le condensateur 7 et deux secondaires 10a et 10b branchés respec tivement, le premier aux bornes 5a et 5b, et le second aux bornes 6rz et 6b. Dans cet exem ple, le chauffage des électrodes 5 et 6 est donc assuré pour chacune d'elles par l'un des se condaires du transformateur 9. Le conden sateur 7 n'est donc plus en série avec l'élec trode 6, comme c'est le cas sur la fig. 4.
Les considérations que l'on a faites à propos de la fréquence propre de l'ensemble de l'enroulement 1 et du condensateur 7 dans le cas de la fig. 1, vis-à-vis de la fréquence de la tension d'alimentation, sont valables pour toutes les formes d'exécution décrites.