FR2579386A1 - Electrostatic method and capacitive devices for transforming an AC voltage - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet un procédé électrostatique et des dispositifs capacitifs pour transformer une tension alternative. The present invention relates to an electrostatic process and capacitive devices for transforming an alternating voltage.
Le secteur technique de l'invention est celui des constructions électriques et électrostatiques. The technical sector of the invention is that of electrical and electrostatic constructions.
Les transformateurs connus sont des appareils inductifs dans lesquels un courant alternatif qui circule dans un enroulement primaire, crée un champ magnétique alternatif qui induit une tension dans un enroulement -secondaire. Ces transformateurs exigent des circuits magnétiques en tôle qui sont lourds, encombrants et onéreux. Known transformers are inductive devices in which an alternating current which flows in a primary winding creates an alternating magnetic field which induces a voltage in a secondary winding. These transformers require magnetic circuits in sheet metal which are heavy, bulky and expensive.
L'objectif de la présente invention est de procurer des transformateurs de courant alternatif qui utilisent non plus un champ magnétique, mais un champ électrique pour transférer de la puissance électrique entre un circuit primaire et un ou plusieurs circuits secondaires, de telle sorte que l'on évite la nécessité d'avoir un circuit magnétique, ce qui permet de construire des transformateurs moins lourds, moins encombrants et moins onéreux. The object of the present invention is to provide alternating current transformers which no longer use a magnetic field, but an electric field to transfer electrical power between a primary circuit and one or more secondary circuits, so that the the need for a magnetic circuit is avoided, which makes it possible to build lighter, less bulky and less expensive transformers.
Cet objectif est atteint par un procédé pour transformer une tension alternative, selon lequel on crée un champ électrique en appliquant ladite tension aux armatures d'un condensateur primaire, on place un ou plusieurs condensateurs secondaires dans ledit champ électrique entre les armatures dudit condensateur primaire et on recueille entre les armatures desdits condensateurs secondaires une tension alternative dont l'amplitude est proportionnelle à celle de ladite tension primaire. This objective is achieved by a method for transforming an alternating voltage, according to which an electric field is created by applying said voltage to the armatures of a primary capacitor, one or more secondary capacitors are placed in said electric field between the armatures of said primary capacitor and an alternating voltage whose amplitude is proportional to that of said primary voltage is collected between the plates of said secondary capacitors.
Un dispositif selon l'invention comporte un condensateur primaire sur les armatures duquel ladite tension alternative est appliquée et un ou plusieurs condensateurs secondaires dont les deux armatures sont placées entre les armatures dudit condensateur primaire et qui délivrent une tension secondaire. A device according to the invention comprises a primary capacitor on the plates of which said alternating voltage is applied and one or more secondary capacitors, the two plates of which are placed between the plates of said primary capacitor and which deliver a secondary voltage.
Selon un premier mode de réalisation, un dispositif selon l'invention comporte un condensateur primaire plan composé de deux armatures planeset de deux couches diélectriques solides planes placées contre les faces internes desdites armatures et séparées par un espace intermédiaire et il comporte, en outre, un ou plusieurs condensateurs secondaires plans composés de deux armatures et d'un diélectrique solide qui sont placés dans ledit espace intermédiaire. According to a first embodiment, a device according to the invention comprises a flat primary capacitor composed of two planar armatures and of two planar solid dielectric layers placed against the internal faces of said armatures and separated by an intermediate space and it further comprises a or several planar secondary capacitors composed of two armatures and a solid dielectric which are placed in said intermediate space.
Selon un autre mode de réalisation, un dispositif selon l'invention comporte un condensateur primaire enroulé qui est composé de deux armatures enroulées et de couches diélectriques qui séparent lesdites armatures et il comporte, en outre, au moins deux condensateurs secondaires qui sont constitués chacun par une paire d'armatures enroulées, séparées par un diélectrique, chaque paire d'armatures étant disposée dans l'intervalle compris entre deux couches diélectriques enroulées dans chaque espace séparant les deux armatures du condensateur. According to another embodiment, a device according to the invention comprises a wound primary capacitor which is composed of two wound armatures and of dielectric layers which separate said armatures and it further comprises at least two secondary capacitors which are each constituted by a pair of wound armatures, separated by a dielectric, each pair of armatures being disposed in the interval between two dielectric layers wound in each space separating the two armatures of the capacitor.
L'invention a pour résultat de nouveaux transformateurs électrostatiques qui permettent de transformer une tension alternative en une autre tension alternative, de même fréquence et d'amplitude inférieure ou supérieure à celle de la tension primaire. The invention results in new electrostatic transformers which make it possible to transform an alternating voltage into another alternating voltage, of the same frequency and of amplitude lower or higher than that of the primary voltage.
A puissance égale, un transformateur selon l'invention est plus léger,moins encombrant et moins onéreux à construire qu'un transformateur traditionnel à induction magnétique. At equal power, a transformer according to the invention is lighter, less bulky and less expensive to build than a traditional magnetic induction transformer.
Les transformateurs selon l'invention sont particulierement bien adaptés pour servir de transformateurs de couplage électrostatique entre les étages d'un récepteur de radio ou de télévision ou d'un circuit électro-acoustique ou comme transformateurs adaptateurs d'im pédance. The transformers according to the invention are particularly well suited to serve as transformers for electrostatic coupling between the stages of a radio or television receiver or of an electro-acoustic circuit or as transformer adapters of impedance.
Les transformateurs selon l'invention peuvent être utilisés comme autotransformateurs, une armature étant alors commune au primaire et au secondaire. The transformers according to the invention can be used as autotransformers, an armature then being common to primary and secondary.
La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent, sans aucun caractere limitatif, des exemples de réalisation de dispositifs selon l'invention. The following description refers to the appended drawings which represent, without any limiting character, exemplary embodiments of devices according to the invention.
La figure 1 est une représentation schématique d'un transformateur électrostatique selon l'invention. Figure 1 is a schematic representation of an electrostatic transformer according to the invention.
La figure 2 est une coupe transversale d'un transformateur plan selon l'invention. Figure 2 is a cross section of a flat transformer according to the invention.
La figure 3 est une coupe perpendiculaire à l'axe d'un transformateur enroulé selon l'invention. Figure 3 is a section perpendicular to the axis of a wound transformer according to the invention.
La figure I représente les deux armatures la et lb d'un condensateur dit condensateur primaire entre lesquelles on applique une tension alternative V. D est la distance entre les deux armatures la et lb. FIG. I represents the two armatures la and lb of a capacitor called primary capacitor between which an alternating voltage is applied V. D is the distance between the two armatures la and lb.
Un champ électrique uniforme Eperpendiculaire aux armatures -+ v existe entre les deux armatures et lton sait que E =
L'on dispose entre les armatures la et lb, un ou plusieurs condensateurs dont les armatures 2a et 2b sont distantes de d, d étant inférieur à D.A uniform electric field Eperpendicular to the armatures - + v exists between the two armatures and lton knows that E =
There is between the plates la and lb, one or more capacitors whose plates 2a and 2b are spaced from d, d being less than D.
I1 apparaît entre les deux bornes C et D reliées aux ar mature 2a et 2b, uns tenson alternative v telle que v matures 2a et 2b, une tension alternative v, telle que-E
On obtient donc une tension secondaire I vD= dfVI c' est-à-
d dire une tension dont l'amplitude est réduite dans le rapport
On peut placer plusieurs condensateurs secondaires entre les armatures d'un condensateur primaire. On peut connecter les condensateurs secondaires en parallèle ou en série, de sorte que l'amplitude de la tension secondaire peut être inférieure ou supérieure à celle de la tension primaire.I1 appears between the two terminals C and D connected to the mature ar 2a and 2b, an alternative tension v such that v mature 2a and 2b, an alternating voltage v, such that -E
We thus obtain a secondary voltage I vD = dfVI that is
d say a voltage whose amplitude is reduced in the ratio
Several secondary capacitors can be placed between the plates of a primary capacitor. The secondary capacitors can be connected in parallel or in series, so that the amplitude of the secondary voltage can be lower or higher than that of the primary voltage.
La puissance du transformateur est proportionnelle à la capacité du primaire et aux capacités respectives des condensateurs secondaires. The power of the transformer is proportional to the capacity of the primary and to the respective capacities of the secondary capacitors.
La figure 2 représente, en coupe transversale, un premier mode de réalisation d'un transformateur électrostatique selon l'invention. Celui-ci comporte un condensateur primaire plan composé de deux armatures planes 3a et 3b qui sont reliées respectivement à deux bornes A et B, entre lesquelles est appliquée une tension alternative
V. Le condensateur primaire comporte un diélectrique composé de deux couches solides planes 4a et 4b qui sont placées contre les faces internes des armatures et qui sont séparées par un espace intermédiaire 5. Dans cet espace sont disposés un ou plusieurs condensateurs secondaires plans composés chacun de deux armatures respectivement 6a, 6b et 7a, 7b et d'un diélectrique solide respectivement 6c et 7c.FIG. 2 represents, in cross section, a first embodiment of an electrostatic transformer according to the invention. This comprises a flat primary capacitor composed of two flat armatures 3a and 3b which are connected respectively to two terminals A and B, between which an alternating voltage is applied
V. The primary capacitor comprises a dielectric composed of two flat solid layers 4a and 4b which are placed against the internal faces of the armatures and which are separated by an intermediate space 5. In this space are arranged one or more secondary secondary capacitors each composed of two plates 6a, 6b and 7a, 7b respectively and a solid dielectric, respectively 6c and 7c.
La figure 2 représente un exemple d'un transformateur comportant deux condensateurs secondaires montés en série en reliant une armature de l'un à l'armature de polarité opposée de l'autre par un conducteur qui relie par exemple l'armature 6a à l'armature 7b. FIG. 2 represents an example of a transformer comprising two secondary capacitors connected in series by connecting a frame of one to the frame of opposite polarity of the other by a conductor which connects for example the frame 6a to the reinforcement 7b.
Ce conducteur est situé à l'extérieur de l'espace compris entre les armatures 4a et 4b. Les bornes de sortie C et D du secon daire sont reliées respectivement aux armatures 7a et 6b. This conductor is located outside the space between the frames 4a and 4b. The output terminals C and D of the secondary are connected respectively to the frames 7a and 6b.
La figure 3 représente un transformateur selon l'invention qui est constitué par des condensateurs de type enroulé. FIG. 3 represents a transformer according to the invention which is constituted by wound type capacitors.
Pour la clarté du dessin, on a représenté en traits pleins les armatures 8a et 8b du condensateur primaire entre lesquels on applique une tension primaire V. For clarity of the drawing, the armatures 8a and 8b of the primary capacitor are shown in solid lines between which a primary voltage V is applied.
On a représenté en pointillés les armatures 9a et 9b d'un premier condensateur secondaire qui sont placées entre les armatures 8a et 8b en partant du centre et les armatures IOa et lOb d'un deuxième condensateur secondaire qui sont placées entre l'armature 8b partant du centre et le deuxième tour de l'armature 8a. Dans ce mode de réalisation, le circuit secondaire comporte obligatoirement un nombre pair de condensateurs qui peuvent être couplés en série ou en parallèle. The lines 9a and 9b of a first secondary capacitor which are placed between the plates 8a and 8b starting from the center and the plates IOa and lOb of a second secondary capacitor which are placed between the plate 8b leaving are shown in dotted lines. from the center and the second turn of frame 8a. In this embodiment, the secondary circuit necessarily includes an even number of capacitors which can be coupled in series or in parallel.
Pour la clarté du dessin, on n'a pas représenté les diélectriques sur la figure 3. For clarity of the drawing, the dielectrics have not been shown in FIG. 3.
Dans les deux modes de réalisation, on utilise les diélectriques habituels dans la technologie de construction des condensateurs en courant alternatif, c'est-à-dire des diélectriques non polaires. In the two embodiments, the usual dielectrics are used in the technology for constructing alternating current capacitors, that is to say non-polar dielectrics.
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Citations (5)
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GB683015A (en) * | 1951-04-06 | 1952-11-19 | Globe Union Inc | Multiple capacitor unit |
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-
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