<Desc/Clms Page number 1>
Transformateur à tension secondaire variable On connaît des transformateurs à tension secondaire progressivement réglable comportant au moins un enroulement de réglage mobile susceptible de tourner autour de son axe.
Le transformateur à tension secondaire variable faisant l'objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un enroulement primaire fixe et un enroulement secondaire tournant présentant des spires nues avec lesquelles un balai est en contact permanent, ce balai étant agencé de manière à pouvoir être déplacé le long dudit enroulement pour prélever sur celui-ci une tension variable, et un transformateur auxiliaire produisant une tension secondaire s'opposant à la tension nominale existant entre les extrémités d'un organe collecteur, cette tension nominale étant égale à la tension d'une spire ou d'une fraction de spire de l'enroulement tournant, ledit organe collecteur étant monté sur le noyau du circuit magnétique du transformateur principal,
l'enroulement primaire du transformateur auxiliaire étant alimenté par une tension prélevée sur une partie au moins de l'enroulement primaire du transformateur principal, tandis que les extrémités de l'enroulement secondaire de ce transformateur auxiliaire sont reliées audit organe collecteur, ce dernier présentant au moins un segment et étant relié électriquement avec l'enroulement secondaire tournant du transformateur principal, le point milieu de l'enroulement secondaire du transformateur auxiliaire étant relié à l'une des bornes du circuit d'utilisation dont l'autre borne est reliée audit balai prélevant une tension variable sur l'enroulement tournant.
Le dessin schématique annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution du transformateur selon l'invention et des schémas de principe. Les fi-. 1 à 3 représentent les schémas de principe.
La fig. 4 est une vue schématique de la première forme d'exécution.
La fig. 5 est une vue schématique de la seconde forme d'exécution.
L'on sait que, si l'on place une spire 2 (fig. 1), autour d'un noyau magnétique 3 traversé par un flux magnétique, une force électromotrice de tension U prend naissance dans cette spire.
On sait aussi que, si l'on court-circuite ses bornes 4 et 5 (fig. 1), un courant de court-circuit élevé circule dans cette spire, sa valeur n'étant limitée que par son impédance.
Au contraire si, après une subdivision du circuit magnétique en deux branches parallèles 6 et 7 (fig. 2), on déforme la spire annulaire pour lui donner la forme d'un huit, c'est-à-dire réaliser deux spires 8 et 9 enroulées en sens inverses mais traversées par un flux de même valeur et de même sens, on remarque que les forces électromotrices, induites dans chacune des spires ainsi formées, sont de sens inverses et que la tension mesurée entre les bornes 11 et 12 est nulle parce que en les court-circuitant on ne constate le passage d'aucun courant.
Lorsqu'une spire 13 (fig. 3), placée autour d'un noyau magnétique 14 traversé par un flux, est mise en court-circuit, il est aussi possible d'éviter la circulation d'un courant. Dans ce but, on relie les bornes 15 et 16 de la spire 13 aux bornes 17 et 18 d'un enroulement secondaire 19 d'un transformateur auxiliaire 21 dit d'opposition, dont l'enroulement primaire 22 est excité. Bien entendu, les tensions
<Desc/Clms Page number 2>
obtenues entre les bornes 17 et 18, d'une part, et les bornes 15 et 16 d'autre part, doivent être égales et rigoureusement opposées.
Pour permettre de recueillir du courant entre un point fixe et un point mobile le long d'un enroulement secondaire monté sur le circuit magnétique 23 d'un transformateur principal (fig. 4), ce dernier comprend - un enroulement primaire fixe 24 alimenté par un réseau 25, et - un enroulement secondaire 26 monté de manière à pouvoir tourner sur une branche 27 du noyau 23 ; une extrémité de cet enroulement est reliée en 28 à un organe collecteur ouvert 29 tournant avec cet enroulement. Sur les spires nues dudit enroulement 26 appuie un balai 31 qui prélève une tension variable en se déplaçant de haut en bas ou inversement.
Ce balai d'orientation fixe est déplacé par un mouvement de translation synchronisé avec le mouvement de rotation de l'enroulement, de telle façon que le balai reste constamment en contact avec l'enroulement.
Dans ce but, une couronne dentée 60, fixée sur un tube 61, isolant, solidaire en rotation de l'enroulement 26, est en prise avec un pignon 63 calé sur un arbre 64 entraîné par un moteur 65 à deux sens de rotation selon que l'on augmente ou diminue la tension ; dans le prolongement de cet arbre est montée une vis mère 66 le long de laquelle se déplace le support du balai 31.
Pour permettre le passage du courant entre les bornes 32 et 33 de l'enroulement secondaire tournant 26, on a recours au dispositif ci-après Un transformateur auxiliaire 34, qui constitue un transformateur d'opposition, a son circuit magnétique excité par un enroulement primaire 35 alimenté par une tension prise entre les points 36 et 37 de l'enroulement primaire 24 du transformateur principal alimenté par le courant du réseau 25.
Eventuellement, le même résultat pourrait être obtenu en prélevant cette tension au moyen d'un troisième enroulement non représenté sur le dessin annexé, ou simplement en ayant recours directement à la tension du réseau 25.
L'enroulement secondaire 41 du transformateur d'opposition 34 est agencé de manière à donner, entre ses bornes 38 et 39, une tension égale et opposée à la tension par spire de l'enroulement secondaire 26 du transformateur principal. Dans ce but, les deux extrémités 38 et 39 de l'enroulement 41 sont reliées aux balais fixes 42 et 43 en contact avec l'organe collecteur 29 par des conducteurs 44 et 45, et le point milieu 46 de cet enroulement 41 est connecté à la borne de sortie 32.
Pour éviter à tout moment la mise en court-circuit des extrémités en regard de l'organe 29, les balais 42 et 43 ont une largeur x inférieure à l'intervalle y qui sépare les extrémités de la bague ouverte 29. Si l'on relie les bornes 38 et 39 de l'enroulement secondaire du transformateur d'opposition aux balais 42 et 43, on constate qu'aucun courant ne circule entre lesdites bornes 38 et 39, parce que les forces électromotrices sont en opposition lorsque son enroulement primaire 35 est excité. Il va de soi qu'après le franchissement de la fente de largeur y par les balais 42 et 43 moins larges qu'elle, le transformateur d'opposition n'a plus à intervenir et son excitation est supprimée par l'ouverture d'un interrupteur 30.
Quand le balai 43 a quitté l'organe 29, celui-ci n'est pas court-circuité et le courant provenant de l'enroulement 26 passe par le conducteur 28, l'organe 29 et le balai 42. Quand les deux balais sont au contact de l'organe 29, le courant se partage en deux moitiés dans les conducteurs 44 et 45 pour aller au transformateur d'opposition.
Le moteur 65 est agencé de manière que l'enroulement 26 fasse un nombre de tours égal à son nombre de spires. Plus le balai 31 sera voisin de l'organe collecteur 29, plus la tension U., entre les points 32 et 33 sera faible. Au contraire, cette tension devient maximum lorsque le balai 31 s'éloigne de l'organe 29.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 5, en subdivisant le circuit magnétique en quatre éléments 47-48-49-50 et en plaçant sur ces derniers un organe collecteur divisé aussi en quatre secteurs 51-52-53-54 reliés électriquement entre eux par des conducteurs 55 - 56 branchés aux bornes 38 - 39 du transformateur d'opposition 34, on peut réduire ainsi la puissance du transformateur d'opposition, puisque la tension aux bornes des connexions 55 - 56 n'est plus qu'une fraction de la tension de la spire nominale.
L'organe collecteur 51 à 54 est fixe. Cela va de soi puisque les connexions électriques, pour relier les segments, traversent un noyau divisé en quatre parties. On voit donc de suite que, par construction, les segments de cet organe collecteur ne peuvent tourner.
La puissance du transformateur d'opposition pourrait être encore réduite par un plus grand fractionnement du noyau du transformateur principal et de l'organe collecteur.
Dans cette seconde forme d'exécution, les balais fixes 42 et 43 de la fig. 4 sont remplacés par un balai unique et mobile 57, relié à l'une des extrémités de l'enroulement tournant 26. Dans tous les cas, la tension variable est toujours prélevée entre les points 32 et 33 à l'aide du balai 31 qui, en se déplaçant longitudinalement, prélève une tension variable sur les spires nues de cet enroulement 26 dès que ce dernier tourne.
Après le passage de l'ouverture de la bague collectrice tournante 29 (fig. 4) en regard de l'un et l'autre des balais 42 et 43, l'excitation du transformateur d'opposition peut être automatiquement coupée par l'interrupteur 30, inséré entre la borne 36 et l'enroulement 35 et commandé par le mouvement de l'enroulement 26. Il en est de même dans la forme
<Desc/Clms Page number 3>
d'exécution de la fig. 5, dans laquelle l'interrupteur 30 est inséré entre l'enroulement 35 et la borne 37.