CH342632A - Installation comprenant une génératrice électrostatique et un générateur d'excitation primaire à haute tension permettant le réglage de la tension de sortie de ladite génératrice - Google Patents

Installation comprenant une génératrice électrostatique et un générateur d'excitation primaire à haute tension permettant le réglage de la tension de sortie de ladite génératrice

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CH342632A
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Morel Roger
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Sames Mach Electrostat
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N1/00Electrostatic generators or motors using a solid moving electrostatic charge carrier
    • H02N1/06Influence generators
    • H02N1/10Influence generators with non-conductive charge carrier

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  • Elimination Of Static Electricity (AREA)

Description


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 Installation comprenant une génératrice électrostatique et un générateur d'excitation    primaire   à haute tension permettant le réglage de la tension de sortie de ladite génératrice L'invention a pour objet une installation comprenant une génératrice électrostatique principale et un générateur d'excitation    primaire   à haute tension permettant le réglage de la tension de sortie de la génératrice principale à partir de la variation de sa tension de sortie propre et en fonction d'une tension de polarisation fournie par un    dispositif      placé   entre ce générateur et la haute tension de sortie de la génératrice,

   caractérisée en ce qu'elle comprend une génératrice    électrostatique   d'excitation montée en    ampli-      ficatrice   de tension entre ledit générateur d'excitation primaire qui l'excite et la    génératrice   électrostatique principale qu'elle excite. 



  Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'installation objet de l'invention. 



  La    fig.   1a représente un schéma explicatif simplifié d'une installation connue, les    fig.   lb,    1c   et    1d   montrant certaines caractéristiques de    cette   installation, la polarité de la borne isolée étant négative. 



  Les    fig.   2 et 3 représentent les schémas de deux générateurs d'excitation primaire connus. 



  Les    fig.   4a et 4b concernent une génératrice électrostatique à transporteur isolant montée en    ampli-      ficatrice.   



  La    fig.   5a représente une    premiére   forme d'exécution, les    fig.   5b à 5g en montrent certaines    carac-      téristiques,   la polarité de la borne isolée de la génératrice principale étant négative. La    fig.   6 représente une forme d'exécution analogue comprenant une    amplificatrice   électrostatique, la polarité de la borne isolée étant positive. 



  La    fig.   7 représente    schématiquement   une génératrice    électrostatique   à    transporteur   isolant dont la    polarité   de la borne isolée est liée au sens de rotation. La    fig.   8 représente une autre    génératrice   électrostatique à transporteurs conducteurs ayant la même propriété.

   La    fig.   9 représente une forme d'exécution de l'objet de l'invention comprenant l'ensemble des organes    nécelssaires   pour le fonctionnement à une polarité ou à une autre, le schéma pour le fonctionnement à la polarité positive correspondant à la    fig.   6, et celui pour le    fonctionnement   à polarité négative à la    fig.   5a. Dans ce qui suit, les potentiels seront, sauf précision contraire,    supposés   mesurés par    rapport   à la terre. L'installation schématiquement représentée sur la    fig.   la comprend une génératrice électrostatique à transporteur isolant    Gp,   excitée par un générateur auxiliaire de haute tension G.

   E., dont la tension aux bornes    EZ   peut être commandée au moyen d'une tension réglable de polarisation p. 



  La    génératrice      Gp   débite sur un récepteur P, la polarité de sa borne isolée étant négative. 

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    Cette   génératrice sera -avantageusement du type décrit    dans   le brevet suisse No 317644. On y reconnaît    l'ioniseur   de charge 1    relié   à la terre,    l'induc-      teur   de charge 2 relié au générateur d'excitation G. E.,    l'ioniseur   de débit 3 et son inducteur de débit 4,    ainsi   que le rotor transporteur de charges électriques 5. Pour la    clarté   du dessin, l'organe répartiteur de tension en matière légèrement    conductrice   n'a pas été représenté. 



  On suppose que    la,   tension    EZ   diminue lorsque la tension p    croit   en valeur absolue. 



  La tension U aux    bornes   de la    génératrice   principale,    qu'il   s'agit de régler, est appliquée à une chaîne de résistances stables R formant    diviseur   de    tension.   Une    fraction      donnée   de la    haute   tension, soit 
 EMI2.22 
 est prélevée sur la chaîne et appliquée comme Polarisation au générateur d'excitation G. E. 



  En supposant que les    polarités   soient celles indiquées sur la figure, on voit que cette fraction    v1   de la haute tension U introduit une réaction, et le montage est tel qu'il assure la régulation,    avec   une    certaine      approximation,   de ladite haute tension. Si    celle-ci,   pour une    raison   quelconque (par exemple,    diminution   du courant demandé par le    récepteur   P) a tendance à augmenter, la tension    v1   croît, entraînant une réduction de la tension    d'excitation   E2, donc du courant engendré par la machine    principale      Gp,   ce qui a pour effet de rétablir l'équilibre.

   Le processus inverse a lieu si la haute tension U tend à diminuer (augmentation du courant demandé). 



  Afin    d'accroître   la sensibilité du dispositif de réglage, on a    avantage   à placer, en série avec la fraction de tension prélevée    sur   la chaîne de    résistances,   une source CT donnant une tension vo parfaitement stable (piles,    alimentation      stabilisée...)   telle que la valeur de la tension de polarisation appliquée au générateur G. E., soit alors, en valeur absolue p =    v1   - vo . Pour une même valeur de p, la fraction    v1   , prélevée, doit être plus grande que précédemment (vo en plus) et une même variation AU de la haute tension se traduit par une variation absolue plus    forte   de la valeur effective de p. 



  Les    diagrammes   représentés montrent - sur la    fig.   lb, le courant 1 débité par la génératrice    principale,   en fonction de sa tension d'excitation    F2   ; - sur la    fig.      1c,   la tension d'excitation fournie par le générateur G. E. en fonction de la valeur de la tension de polarisation p qu'on lui applique. 



     Le   passage de la marche pratiquement à vide (courant la) à la marche en pleine charge (courant lb), nécessite un    accroissement      AEz   de l'excitation, permis par une variation    Ap   de la tension de polarisation. Cette variation    Ap   suppose que la haute tension a varié de AU =    Ap   -    n.   Cette variation AU représente donc la chute de tension aux    bornes,   entre les marches à vide et à    pleine   charge. D'où la    caracté-      ristique   U (1) que confère à la génératrice le dispositif de régulation, et représentée sur la    fig.      1d.   



  On    conçoit   que cette caractéristique sera d'autant    moins      inclinée   (chute de tension en charge réduite, donc bonne régulation) que a - Les tangentes à la caractéristique 1    (E.,)   de la génératrice    Gp,   dans la zone de fonctionnement correspondant à    AE.,   , auront des   pentes 5> plus fortes. 



  b - Le générateur G. E. aura une tension rapidement variable en fonction de la tension de polarisation. 



  c - La fraction de tension prélevée sur la chaîne sera plus grande, donc, pour un générateur    G.E.   donné, que la contre-tension vo sera plus grande, et par    conséquent   qu'il y aura la possibilité de travailler avec un 
 EMI2.72 
 On peut    accroître   également la sensibilité, dans le but de réduire la chute de tension en charge AU, en attaquant le générateur G. E. par    l'intermédiaire   d'un    amplificateur   (tube    électronique,   par exemple, monté en    amplificateur   à courant continu). On trouvera plus loin un exemple d'un tel montage. 



  On remarque qu'il est possible de modifier la valeur de la haute tension ainsi réglée, en n'agissant que sur des circuits à basse tension: par exemple, en déplaçant le curseur K sur la chaîne de résistances, de manière à faire varier le rapport n. La valeur de la tension    v1   n'est, en effet, au maximum, que de quelques centaines de volts. 



  Enfin, la liaison entre la tension de polarisation p et la tension de    @   débit U peut être, bien entendu, obtenue autrement que par un diviseur de tension à résistances, en utilisant, par exemple, un dispositif rotatif à influence électrostatique, analogue à ceux utilisés dans les voltmètres électrostatiques    rotatifs.   



  Si la    génératrice   principale    Gp   doit fournir une tension telle que sa borne isolée soit positive, le générateur G. E. sera relié à    l'ioniseur   1 au lieu d'être relié à l'inducteur 2. 



  Dans les deux cas, il est indispensable que les valeurs absolues des tensions    E.,   et p varient en sens inverse. Avec la plupart des sources électroniques ordinaires cette condition exigera que l'attaque du générateur G. E. se fasse à travers un dispositif (tube électronique, par exemple), renversant la polarité du potentiel du point x, et pouvant avoir en outre une fonction amplificatrice, le sens de branchement de la source C. T. étant également renversé. 



  Le générateur d'excitation G. E. peut être du type à redresseurs alimenté par des impulsions ou par un    oscillateur   à fréquence relativement élevée (20 à 300 kHz, par exemple). 

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 Les petits générateurs de ce type sont devenus courants et bon marché, étant en    particulier   utilisés en télévision. 



  Les    fig.   2 et 3 représentent schématiquement deux générateurs d'excitation. 



  Sur la    fig.   2, la fraction    orn   d'un bobinage B est traversée par un courant fonction de la polarisation de repos -    (Vgo      -I-   p) appliquée à une pentode H. A    cette   polarisation de repos, un petit oscillateur, non représenté sur le schéma, superpose une tension en dent de scie qui vient   bloquer   périodiquement la pentode, annulant ainsi subitement le courant. A chaque blocage, une    surtension   Va    importante   apparaît entre la    borne      n   de la bobine et la masse, suivie d'oscillations amorties. La bobine se    comporte   alors comme un transformateur élévateur vis-à-vis du dispositif redresseur sur lequel elle débite.

   Dans le cas de la    fig.   2, ce dispositif redresseur est du type multiplicateur de tension et    comprend   trois condensateurs Cl ,    C..,   et    C,3,   et trois redresseurs    Rl   ,    R,   et R. Finalement, il apparaît entre la borne de sortie Se de    ce   dispositif et la masse une tension    continue      Fû   , fonction de la    surtension   Va, donc du courant coupé, et en fin de compte de la tension de polarisation p appliquée à la pentode. Lorsque le potentiel négatif p du point x (voir    fig.   1 a) augmente en valeur absolue,    E.#   diminue. 



  Sur la    fig.   3, la pentode H fonctionne en    oscilla-      trice   normale, grâce aux enroulements d'anode A et de grille F du    transformateur   L qui    comporte   un secondaire haute tension C. Ce transformateur pourra fonctionner à une fréquence comprise entre 20 kHz (bobinage à circuit magnétique) et 300 kHz (bobinage à air). Les bornes    K   et Y du secondaire alimentent ensuite un dispositif redresseur    quelconque,   non représenté sur le schéma. 



  La polarisation moyenne de la pentode, liée à la tension p fixe, dans une    certaine   mesure, la valeur de la haute tension redressée. L'installation représentée sur la    fig.   1 fonctionne d'une manière satisfaisante si la génératrice    Gp   se contente d'une tension d'excitation modérée et se trouve appelée à fonctionner sous un régime à peu près constant. Dans le cas contraire, on est conduit à y introduire quelques modifications. 



  En effet, des essais ont montré, par exemple, qu'une    génératrice   électrostatique à    transporteur   isolant à deux pôles dont le rotor avait    comme   dimensions: longueur: 250 mm, diamètre: 140 mm, et d'une puissance de 300 W sous 150    kV,   devait être pourvue d'une tension d'excitation capable de varier de 20    kV   à 40    kV   entre la marche à vide et la marche à pleine charge. 



  Il en résulte que la régulation d'une telle machine peut être difficilement assurée par les petits générateurs haute tension des modèles décrits.    Ils   fournissent le plus souvent des tensions de 20    kV   environ, variant au maximum de quelques    kV   par ajustement de la polarisation. Il est donc nécessaire d'in-    tercaler,   dans certains cas, entre le générateur d'excitation G. E. et la génératrice principale    Gp,   une machine électrostatique Ga fonctionnant en    am-      plificatrice.   



  Les génératrices électrostatiques à transporteurs conducteurs ou à    transporteurs   isolants peuvent, en effet, être montées en amplificatrices. 



  La    fig.   4a donne un exemple d'une telle génératrice à    transporteur   isolant. Une source de tension continue 8 fait apparaître une    différence   de potentiel E entre l'inducteur de charge 9 et    l'ioniseur   de charge 10. L'inducteur de débit 11 et    l'ioniseur   de débit 12 débitent le courant i' dans le circuit récepteur Q. 



  Pour des caractéristiques de construction données (épaisseur et nature du rotor, distance    ioniseur-      rotor,   nature et pression du gaz ambiant, etc.) et pour une vitesse de rotation    déterminée,   le courant débité par la machine est fonction de la tension E. Le courant, d'abord nul, apparaît assez brusquement lorsque E atteint une valeur    Ea   correspondant au   seuil d'amorçage   des    ioniseurs.      Il   croît alors très vite en fonction de E, suivant une allure presque linéaire dans une certaine zone ; puis, à    partir   d'une    certaine   valeur, une saturation se manifeste. 



  La courbe i' = f (E) varie un peu, suivant que la machine débite en    court-circuit   (tension de    sortie   nulle) ou au contraire débite dans un circuit Q aux bornes duquel apparaît la tension V. L'apparition de cette tension se traduit dans la machine par des flux parasites qui provoquent une réaction : à égalité d'excitation, le courant i' décroît lorsque V    augmente.   



  De toute manière, il est possible de tracer la courbe i' =    f   (E) réelle (voir    fig.   4b), en tenant compte de la tension de débit V = QI', Q représentant la résistance (réelle ou équivalente) du circuit au point de fonctionnement envisagé. En    partant   de cette courbe i =    f   (E), on peut définir pour chaque point de fonctionnement ce qu'on appellera la   pente   de la machine, ayant pour valeur 
 EMI3.69 
 On l'exprimera, par exemple, en    microampères   par    kilovolt.   



  La pente est approximativement constante dans toute la région où la courbe    i=f      (E)   peut être assimilée à une droite ; elle varie naturellement de    part   et d'autre de cette région. 



  La pente est fonction de    certaines   caractéristiques de construction de la machine. 



  Pour une machine donnée, travaillant dans des conditions et sur une résistance de charge déterminée, la pente est une caractéristique bien définie. 



  Si la machine précédente débite sur un    circuit   de charge Q que l'on supposera être une résistance obéissant à la loi d'Ohm, une tension V = QI' apparaît aux bornes de ce circuit. Si l'excitation varie de 

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    AE,   le courant doit varier de Ai =    sAE   et la tension V de AV =    QAi   =    QsAE.   On peut donc écrire    AV   = ME, avec k =    Qs   Le facteur k représente un   coefficient d'amplification   qui met en évidence la fonction    amplifica-      trice   que peut jouer une machine électrostatique :

   les variations de la tension de    sortie   sont k fois plus grandes que les variations de la tension d'excitation ou   tension d'entrée     .   



  Toutes les considérations précédentes restent valables, quelle que soit la polarité imposée par la source d'excitation 8. Elles sont valables également lorsque la source 8, au    lieu   de polariser l'inducteur de charge, se trouve insérée entre    l'ioniseur   de charge et la masse. 



  Enfin, il est également possible de remplacer la résistance de charge Q, que l'on a supposé suivre la loi d'Ohm, par une charge quelconque ayant toute caractéristique tension-courant désirée. Le coefficient d'amplification est alors fonction de la résistance équivalente de cette charge, au point de fonctionnement    considéré.   



  Une résistance de charge, suivant au moins approximativement la loi d'Ohm, est toutefois intéressante dans la plupart des applications, car elle confère à la    machine   une amplification à peu près linéaire dans toute la zone de travail utilisée. 



  Une variation de la tension d'entrée E se répercute sur la tension de    sortie   V avec un    certain   retard dû - au temps de    transfert   des charges électriques depuis les    ioniseurs   de charge jusqu'à ceux de débit ; - au temps nécessaire pour charger ou décharger les capacités du circuit de débit. Le temps de réponse peut être rendu assez faible pour que la machine amplificatrice puisse être utilisée dans un    circuit   de régulation. On notera que pour le réduire, il y a lieu - d'augmenter la vitesse de rotation et de multiplier le nombre de pôles, - de réduire les capacités du circuit de débit.

   Pour une vitesse de rotation de 3000 tr/min, et une machine à deux pôles seulement, le temps de    transfert   n'est que de l'ordre du    centième   de seconde. 



  Au cours d'essais on a obtenu les résultats suivants, avec une génératrice à    transporteur   isolant à rotor cylindrique, à deux pôles Rotor: Diamètre : 90 mm    Epaisseur   : 2 mm Longueur: 40 mm Vitesse de rotation : 2800    tr/min.   



  Gaz ambiant: Hydrogène sous 12 atm. Résistance de charge Q :1000    M62   Seuil d'amorçage    Ea   = 14    kV.   Zone utilisée (i : de 10 à 40 RA (V : de 10 à 40    kV.   



  Variation nécessaire de la tension d'excitation pour couvrir la zone ci-dessus : 15,3 à 16,3    kV.   



  Pente moyenne de la zone d'utilisation :    s=30RA/kV.   Coefficient d'amplification moyen dans la zone d'utilisation : k = 30. La    fig.   5a représente une première forme d'exécution dans laquelle la polarité de la    borne   isolée de la génératrice principale est négative. 



  Le générateur G. E. fournit la tension d'excitation primaire    -;-   El (qui diminue lorsque la tension de polarisation qu'on lui applique augmente en valeur absolue). Cette tension El excite l'amplificatrice Ga qui fait apparaître aux bornes de sa résistance de charge    o   la tension    E.,   qui    sert   à exciter la génératrice principale    Gp   dont l'inducteur de charge 2 est positif. Une fraction de la tension de débit U, prélevée sur la    chaîne   de résistance R, se trouve   comparée   à la contre-tension de référence fournie par la source CT et la différence est appliquée comme tension de polarisation au générateur G. E. 



  Les fia. 5b, 5c et    5d   représentent respectivement des exemples de courbes de réponse des trois organes: G. E., Ga et    Gp.   



  Les    fig.   5e, 5f et 5g représentent respectivement les trois mêmes courbes, en montrant les correspondances entre chacune d'elles. On voit que le passage de la marche à vide (la) à la marche en pleine charge    (Ib)   nécessite la variation    AE,   de la tension d'excitation pour    Gp   ; cette variation, grâce à la génératrice    Gca,   est réduite à    AEl   pour le générateur G. E. Cette variation    AEl   , enfin, est produite par une variation    Ap   de la tension de polarisation.

   D'essais réalisés sur la génératrice dont il a été question    ci-      dessus,   il résulte que les ordres de grandeur des variations des diverses tensions peuvent être, par exemple, les suivants : si    E.   doit varier de 20 à 40    kV      (AE,   = 20    kV),   El doit varier de 15 000 à 15 000 V.    (AE-,   = 500 V.) et p de - 20à - 30 V.    (Ap=10V).   



  On a supposé dans l'exemple précédent    (fig.   5a) que la borne isolée du générateur G. E. était positive (cas fréquent des petits générateurs ordinaires pour télévision), alors que la borne isolée de la génératrice principale était négative. La tension El doit être, dans ces conditions, appliquée à    l'iosineur   de charge 6 de    l'amplificatrice   Ga, et la réaction se produit dans le bon sens si le générateur G. E. est tel que El    diminue   lorsque sa tension de polarisation p augmente en valeur absolue. 



  La    fig.   6 représente une installation analogue à la précédente, mais dans laquelle la borne isolée du circuit d'utilisation est positive. 



  Dans ces conditions, la tension d'excitation E., , fournie par l'amplificatrice Ga doit être telle que l'inducteur de charge de la génératrice principale    Gp   soit négatif. Le générateur G. E. est relié à l'inducteur de charge 7 de    Gcc,   parce que la polarité de sa borne isolée est positive. 

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 Si le générateur G. E. est tel que sa tension de sortie diminue lorsque le potentiel négatif du point x augmente en valeur absolue, il est nécessaire de prévoir un dispositif renversant le sens des    variations   de la fraction de tension prélevée sur la chaîne de résistances R. Ce dispositif pourra comprendre un tube électronique monté convenablement, et pouvant travailler également en amplificateur.

   La    fig.   6 donne un exemple d'un tel dispositif, comprenant un tube électronique T, alimenté par une source    Vd   de tension anodique, et une résistance de charge    r,   .    Le   sens des variations de la tension de polarisation p est ainsi renversé, et la réaction se fait dans le bon sens, c'est-à-dire que lorsque la tension U augmente, la tension p' appliquée à la grille du tube T    diminue   en valeur absolue, la tension de polarisation p augmente en valeur absolue, et le potentiel El    diminue.   



  Pour permettre d'inverser à volonté la polarité de la borne isolée de la génératrice principale, l'utilisation d'un montage tel que celui représenté sur la    fig.   6 exigerait d'y inclure des moyens permettant de modifier les connexions pour que lorsque la borne isolée est négative - d'une    part,   le dispositif comprenant le tube T soit mis hors-circuit ; - d'autre    part,   le générateur G. E. soit relié à    l'ioniseur   de charge 6 au lieu d'être relié à l'inducteur de charge 7. Dans ce dernier cas, les connexions à modifier sont des connexions haute tension, ce qui est pratiquement à éviter. Il y a alors intérêt à utiliser des génératrices électrostatiques d'un type    particulier,   n'exigeant qu'une action sur des organes à basse tension.

   Les    fig.   7 et 8 représentent schématiquement deux génératrices électrostatiques permettant un tel changement de polarité. 



  La génératrice électrostatique à transporteur isolant représentée sur la    fig.   7 comprend - un    ioniseur   de charge Il , relié à la masse, et son inducteur de charge Dl , relié à un générateur d'excitation 13 ; - un    ioniseur   de débit 12 et son inducteur de de débit D., tous deux reliés à la borne de    sortie   isolée 14 ; - un    ioniseur   de débit 13 et son inducteur de débit    D3,   tous deux reliés à la masse (par l'intermédiaire du circuit    auxiliaire   15) et à un inducteur de charge    D4,      l'ioniseur   de charge hl étant relié à la masse.

   En supposant que le générateur 13    porte   l'inducteur Dl à un potentiel positif, le fonctionnement de la génératrice est le suivant : si le rotor 16 tourne dans le sens indiqué par la    flèche   f 1, les charges négatives déposées par    l'ioniseur   Il sont    recueillies   par    l'ioniseur      I2   , et le potentiel de la borne de débit 14 est négatif." Si le rotor 16 tourne dans le sens    indiqué   par la flèche    f2,   les charges négatives déposées par    l'ioni-      seur   Il sont recueillies par    l'ioniseur      I3   .

   En s'écoulant par le circuit 15, ces charges font apparaître aux    bornes   de ce circuit une tension telle que le potentiel de l'inducteur de charge D4 est négatif.    L'ioniseur   de charge 14 qui fait face à cet    inducteur   dépose sur le rotor 16 des charges positives, qui sont    recueillies   par    l'ioniseur   12 et le potentiel de la    borne   14 est positif. 



  De multiples variantes sont possibles à partir de ce schéma. On notera les points suivants a) le raisonnement fait en supposant positive la borne isolée du générateur d'excitation 13 s'applique de la même façon si cette    borne   est négative : toutes les polarités sont alors changées ; b) au lieu de polariser l'inducteur de charge Dl , la source d'excitation pourrait être insérée entre    l'ioniseur   Il et la masse. Mais cette source doit alors débiter le même courant que la machine; c) la machine peut être réalisée de telle sorte que les quatre groupes    inducteurs-ioniseurs   soient à 900. Mais il peut être préférable de    répartir   ces groupes en tenant compte des différences de potentiel apparaissant entre eux au cours du fonctionnement.

   Généralement, la tension de débit étant supérieure aux tensions d'excitation (directe ou indirecte), on peut avoir intérêt à réduire le développement des sections auxiliaires    S2   et    S3   au profit des sections principales    Sl   et    S4   ; d) le circuit    auxiliaire   15 peut être constitué par une simple résistance obéissant à la loi d'Ohm. Dans    certains   cas, on peut, au contraire, avoir intérêt à utiliser une résistance ne suivant pas cette loi, par exemple un circuit à caractéristique tension-courant non    linéaire,   un circuit à caractéristique genre  effluve  , etc.

   Le circuit influe, en effet, sur la caractéristique générale de la machine qu'il est possible, de cette façon, d'amener à l'allure désirée ; ë) enfin, la génératrice peut jouer, en plus, un rôle    d'amplificatrice   tel que celui qui a été décrit ci-dessus. La    fig.   8 représente une génératrice électrostatique à transporteurs conducteurs dont les propriétés sont analogues à la génératrice précédente. 



  Le fonctionnement est le suivant: en supposant que la borne isolée de la source d'excitation 17 est positive si les    transporteurs   conducteurs tournent dans le sens indiqué par la    flèche   fi , le    transporteur   20 situé en regard de l'inducteur 18 rompt le contact avec le plot de masse 21 en emportant des charges négatives. 

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 Celles-ci sont    recueillies   par le plot de débit 22 relié à l'inducteur de débit 19 et à une borne de débit isolée 23, dont le potentiel est alors négatif.

   Si les transporteurs tournent dans le sens indiqué par la flèche f2, le transporteur 20 vient charger négativement l'inducteur de débit 24, relié à la masse (à travers le circuit auxiliaire 25) et à l'inducteur 26 celui-ci provoque donc dans des transporteurs venant en regard, l'apparition de charges positives qui sont    recueillies   par le plot de débit 22. Le potentiel de la borne 23 est alors positif. 



  La    fig.   9 représente schématiquement une installation dans laquelle la polarité de la tension aux bornes de la génératrice peut être inversée, et dans laquelle on retrouve superposés les deux schémas des    fig.   5a et 6. 



  La génératrice    amplificatrice   Ga a un double rôle: amplification et changement de polarité. 



  La rotation des génératrices Ga et    Gp   est assurée par un moteur triphasé asynchrone M. Un inverseur 27 permet de renverser à volonté le sens de rotation. 



  Des inverseurs 28 et 29 permettent de mettre hors circuit ou en circuit le dispositif de renversement de polarité comprenant le tube T. 



  Si la génératrice Ga    tourne   dans le sens indiqué par la flèche    f2   , le potentiel de    l'ioniseur   de débit 30 de la génératrice Ga et de l'inducteur de charge 31 de la génératrice    Gp   est négatif, et le potentiel U est positif. Inversement, si la génératrice Ga    tourne   dans le sens indiqué par la flèche f 1 , le potentiel de    l'ioniseur   30 et de l'inducteur 31 est positif et le potentiel U est négatif. 



  On remarquera qu'une polarité positive de la borne isolée de la génératrice    Gp   correspond, dans la génératrice Ga, au recueillement direct par    l'ioniseur   de débit 30 des charges négatives déposées par    l'io-      niseur   de charge 32, alors qu'une polarité négative de ladite    borne   correspond à la mise en action des    ioniseurs   33 et 34, et des inducteurs 35 et 36. 



  Le montage inverse de la génératrice Ga pourrait également être réalisé, mais le premier est préférable. En    effet,   le    coefficient   d'amplification de la génératrice Ga correspondant au sens de rotation    f   1 est normalement plus élevé que celui correspondant au sens    f2   . 



  Si la borne isolée de la génératrice    Gp   est positive, le générateur G. E. est attaqué par l'intermédiaire du tube électronique T, qui peut déjà jouer un rôle amplificateur. Il y a donc intérêt à ce que le plus faible    coefficient   d'amplification de la génératrice Ga corresponde à la mise en circuit du tube T. 



  L'installation qui vient d'être décrite peut être modifiée à condition que les trois conditions suivantes se trouvent remplies a) la source CT donnant une contre-tension constante, doit être placée de telle    sorte   que sa tension se retranche de la tension prélevée sur la chaîne de résistances. A noter qu'elle peut se trouver insérée soit dans la connexion de polarisation, soit dans la chaîne de résistances    (emplacemnt   Z de la    fig.   5a) ; b) le générateur G. E. doit débiter un certain courant de manière à permettre les variations de la tension d'excitation primaire El dans les deux sens et avec une constante de temps suffisamment réduite (sans débit, El pourra augmenter, mais ne diminuera pas, les condensateurs du dispositif ne se déchargeant pas).

   Ce courant doit être d'autant plus grand que - les condensateurs du dispositif ont une capacité plus importante ; - le temps de réponse du dispositif de réglage de la tension doit être faible ; - les variations exigées pour El sont grandes. Pratiquement, grâce à l'amplificatrice Ga, ces variations sont faibles (quelques centaines de volts) ; quant aux condensateurs du dispositif, leur capacité être très réduite en raison de la fréquence relativement grande du courant alimentant le système redresseur. 



  Si la source G. E.    alimente      l'ioniseur   de    l'amplifi-      catrice   Ga (cas de la fia. 5a), elle doit débiter le courant    1a   qui peut être suffisant ; on peut toutefois adjoindre une résistance de fuite en parallèle sur la source G. E. dans le but d'accroître le débit total. 



  Mais si la source G. E. polarise simplement l'inducteur de l'amplificatrice Ga dont la consommation est pratiquement nulle, cette résistance de fuite additionnelle devient indispensable (résistance ri de la    fig.   6). c) Si la tension d'excitation primaire El fournie parle générateur    G.E.   diminue lorsque le potentiel négatif p du point x croît en valeur absolue (cas de la    plupart   des montages), le fonctionnement stable est assuré seulement lorsque la borne isolée de la génératrice principale est négative (à un accroissement U correspond une diminution de El). Une polarité positive de la borne isolée de la génératrice    Gp   exigerait au contraire que la tension El diminue lorsque la polarisation appliquée à la source G. E. devient moins négative - ou plus positive.

   Comme il a été dit ci-dessus avec la plupart des sources électroniques, cette condition rend nécessaire que l'attaque se fasse par l'intermédiaire d'un tube renversant le sens des variations de la fraction de tension prélevée sur la chaîne de résistances. 



  La chute de tension AU en pleine charge, obtenue avec le dispositif de régulation ci-dessus est assez faible, et convient à la    plupart   des cas (moins de 10 % par exemple). 

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Claims (1)

  1. REVENDICATION Installation comprenant une génératrice électrostatique principale (Gp) et un générateur d'excitation primaire (GE) à haute tension permettant le réglage de la tension de sortie de la génératrice principale (Gp) à partir de la variation de sa tension de sortie propre et en fonction d'une tension de polarisation fournie par un dispositif placé entre ce générateur (GE) et la haute tension de sortie de la génératrice (Gp), caractérisée en ce qu'elle comprend une génératrice électrostatique d'excitation (Ga) montée en am- plificatrice de tension entre ledit générateur d'excitation primaire (GE) qui l'excite et la génératrice électrostatique principale (Gp) qu'elle excite.
    SOUS-REVENDICATIONS 1. Installation selon la revendication, caractérisée en ce que la tension de polarisation est égale à la différence entre une tension fonction de la tension de sortie de la génératrice principale (Gp) et une tension constante de référence (vo). 2. Installation selon la revendication et la sous- revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un diviseur de tension à résistances, monté entre les bornes de sortie de la génératrice principale (Gp), sur lequel une partie de la tension de la génératrice principale (Gp) est prélevée pour la polarisation du générateur d'excitation primaire (GE). 3.
    Installation selon la revendication, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de renversement de polarité de la haute tension de sortie de la génératrice (Gp), comprenant trois inverseurs reliés entre eux (27, 28 et 29), dont l'un (27) inverse le sens de rotation d'un moteur entraînant les génératrices (Gp) et (Ga), les deux autres (28) et (29) modifiant les connexions du dispositif fournissant la tension de polarisation au générateur d'exci- tation (GE), ce dernier dispositif comprenant un diviseur de potentiel (R,k) et une source de tension continue (CT), cette source et une partie du diviseur étant, pour une première position des inverseurs,
    montés en série entre la borne haute tension de sortie de la génératrice principale (Gp) et la borne basse tension d'entrée du générateur (GE), tandis que, pour l'autre position des inverseurs, cette partie du diviseur (R, k), la source (CT) connectée en sens inverse et un tube électronique (T) sont montés en série entre les mêmes bornes de façon à'inverser le sens de variation de la fraction de la haute tension de sortie prélevée sur le diviseur, la génératrice d'excitation (Ga) comprenant quatre ioniseurs et quatre inducteurs :
    un ioniseur de charge (32) relié à la masse et son inducteur relié au générateur d'excitation (GE), un ioniseur de débit et son inducteur (30) reliés à l'inducteur (31) de charge de la génératrice (Gp), un ioniseur de débit (33) et son inducteur (35) reliés à la masse et enfin un ioniseur de charge (34) relié à la masse et son inducteur de charge (36) relié à l'io- niseur (33) et à l'inducteur (35), une charge (pl) étant intercalée entre ces derniers organes et la masse. 4.
    Installation selon la revendication, caractérisée en ce que le générateur à haute tension d'excitation primaire (GE) comprend au moins un tube électronique monté en oscillàteur produisant une tension alternative qui est appliquée à un circuit redresseur. 5. Installation selon la revendication, caractérisée en ce que la génératrice électrostatique principale (Gp) et la génératrice électrostatique amplifi- catrice (Ga) sont montées de part et d'autre d'un moteur d'entraînement, ces trois organes étant enfermés, avec un diviseur de tension à résistances sur lequel une partie de la tension de la génératrice principale est prélevée pour la polarisation du générateur d'excitation primaire, dans une enceinte pressurisée.
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