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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de BREVET de PERFECTIONNEMENT (6e) formée par la SOCIETE d'ELECTRICITE & de MECANIQUE - (Procédés Thomson-Houston & Carels) Sté Ame, à BRUXELLES PERFECTIONNEMENTS AUX SYSTEMES DE REGLAGE DES CIRCUITS ET MACHINES ELECTRIQUES.-
La priorité du brevet déposé aux Etats-Unis d'Amérique le 20 Mai 1926 sous le No 110347 par E.F. ALEXANDESSON & A.H.MITTAG, est revendiquée pour cette demande en vertu de la Convention Internationale de 1883.- BREVET PRINCIPAL =......... 333.701 du 24 Avril 1926.
1er Perfectionnement - 334.351 du 22 Mai 1926- 2 Perfectionnement 337.376 du 27 Octobre 1926.
3@ Perfectionnement 268.036 (No de la demander du 15/12/26.
4e Perfectionnement = . . . . . . . 268.540 (No de la demande) du 15/1/27.
5e Perfectionnement = , ..... , 270.094 (No de la demande) du 15/4/27.-
La présente invention est relative à des perfectionnements, change- ments et additions à celle objet du brevet principal et de ses 5 premiers per- fectionnements, plus particulièrement aux appareils destinés à comnander les liaisons de circuits électriques, et son objet est de créer des appareils de
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comnande de circuits qui comprennent une électrode destinée à ouvrir ou à fer- mer le circuit électrique d'un appareil à décharge.
On a déjà proposé diverses dispositions comprenant des appareils à décharge électronique pour commander les liaisons de circuits. Avec ces dis- positifs, on a coutume de commander le circuit en faisant varier le potentiel d'une grille qui commande la transmission de courant entre la cathode et l'anode d'un appareil à décharge électronique. la facilité avec laquelle on obtient, par cette méthode, la commande du circuit, dépend de la construction de la grille et des caractéristiques de fonctionnement de l'appareil. il est bien connu que , lorsqu'on interpose une grille entre la cathode et l'anode d'un appareil électrique à vapeur, tel qu'un redresseur à vapeur de mercure, par exemple, la.
grille empêche l'amorçage du courant, lors- qu'elle est portée à une tension négative de valeur absolue, suffisamment gran- de, mais qu'elle ne peut pas arrêter le passage du courant, lorsqu'il a été amorcé* De même, avec un tube à décharge électronique et à vide peu poussé, com- prenant une cathode chauffée, il est impossible d'interrompre le courant qui traverse l'appareil, en modifiant la tension de la grille. Pour interrompre le courant traversant de tels appareils, il faut que le courant d'anode soit annulé pendant au moins un instant, et que la tension de grille soit négative.
La présente invention prévoit des moyens d'obtenir cette relation entre le courant d'anode et le potentiel de grille de l'appareil de commande, ces moyens pouvant être actionnés manuellement, ou par l'effet de conditions électriques prédéterminées.
L'invention sera mieux comprise en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels :
La Pig.l représente un appareil de commande pour circuit à courant alternatif réalisant l'invention.
La Fig.2 est un schéma relatif au fonctionnement de cet appareil, et la Fig.3 représente un appareil destiné à oomnander les liaisons d'un circuit à courant continu.
Sur la Fig.l, on a représenté des appareils à décharge électrique à arc à vapeur de mercure, 1 et 2, reliés en sens inverses entre des sections 3 & 4 d'un circuit à courant alternatif, et destinés à laisser passer le courant soit dans un sens, soit dans l'autre, entre ces sections de ligne.
Le tube 1 n
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est muni d'une anode 5 reliée à la section de ligne 3, d'une cathode de mer- cure 6 destinée à être reliée à la section de ligne 4 par l'intermédiaire d'un comnutateur 7, d'une grille 8 reliée à la cathode 6 par l'intermédiaire d'une résistance 9, d'une batterie de réglage 10 pour la grille, de l'enroulement se- condaire 11 d'un transformateur 12, d'électrodes d'excitation 13 qui peuvent être reliées à la cathode 6, par l'intermédiaire d'une source d'excitation con- venable, et d'une batterie d'amorçage 14 associée à un commutateur 15.
Le tube
2 est muni d'une anode 16 reliée à la section de ligne 4, d'une cathode 17 re- liée à la section de ligne 3, d'une grille 18 reliée à la cathode 17, par l'in- termédiaire d'une résistance 19 disposée en série avec une batterie de réglage de grille 2-0, et de l'enroulement secondaire 21 d'un transformateur 12, d'é- lectrodes d'excitation 22. et d'une batterie d'amorçage 23 amorcée à un commu- tateur 24. Il est clair qu'on peut remplacer les batteries 10, 14, 20 et 23, par d'autres sources de courant convenables. Avec le système de liaisons repré- sentées, les grilles 8 et 18 sont portées à une tension négative, lorsqu'aucun courant ne traverse la section de ligne 3.
Sur la figure, on peut remarquer que l'enroulement primaire 25 du transformateur 12 est disposé en série avec les résistances 26 et 28, que la résistance 26 est connectée à.la section de ligne 4 en série avec une réac- tance inductive de valeur élevée 27, et que la résistance 28 est en parallèle avec une capacité 30 et connectée à l'enroulement secondaire d'un transforma- teur 29 dont le primaire est relié à la section de ligne 3. Un commutateur 31 est destiné à relier la résistance 26 et la réactance 27, entre les conduc- teurs de la section de ligne 3, en série avec une résistance 32.
Lorsque le commutateur 31 est dans la position d'ouverture re- présentée, la liaison entre les sections de ligne 3 et 4 est interrompue par les appareils 1 et 2, car les grilles 8 et18 sont maintenues à des tensions négatives par les batteries de réglage 10 et 20. Lorsque le commutateur 31 est fermé, le courant de la section de ligne 3 traverse la résistance 26 et la réac- tance 27, une tension alternative en retard d'environ 90 sur celle du circuit 3 est alors appliquée aux grilles 8 et 18, par l'intermédiaire de la résistance 26 et du transformateur 12. L'action de la tension alternative appliquée aux grilles 8 et 18 est de neutraliser les tensions de réglage des grilles durant des demi-périodes alternées, et de porter les grilles 8 et 18 alternativement,
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à des tensions positives.
Sur la Fig.2, la tension de réglage négative appliquée aux gril- les 8 et 18 par les batteries 10 et 20, est représentée par la ligne A, la tension de la section de ligne 3 est représentée par la courbe B, et la tension appliquée aux grilles 8 et 18, par l'intermédiaire de la résistance 26 et du transformateur 12, est représentée par la courbe C. On peut remarquer que la tension résultante appliquée aux grilles est positive, pendant les intervalles de temps où la tension alternative est supérieure à la tension négative de la batterie de réglage, Dans ces conditions, les grilles 8 et 18 sont portées al- ternativement à des tensions positives, et un courant alternatif passe entre les sections de ligne 3, la résistance 26 et le tube 1, dans un sens, et le tube 2 dans l'autre sens.
Dès que les tubes 1 et 2 commencent à laisser passer le courant, le commutateur 7 peut être fermé et le commutateur 31 peut être ouvert, de façon à compléter les connexions avec le circuit 4. le commutateur 7 est prévu pour empêcher que la tension de la ligne 3 ne soit appliquée à la section de ligne 4, par l'intermédiaire de la résistance 32, mais on peut omet- tre ce commutateur, lorsque l'application d'une telle tension à la section de ligne 4 ne présente pas d'inconvénient.
Le courant transmis entre les sections de ligne 3 et 4 détermine, dans la résistance 28, une chute de tension de sens inverse à celle engendrée dans la résistance 26, tension qui est due au courant transmis à cette résis- tance par l'intermédiaire du transformateur 29 connecté à la ligne 3. Lorsque le courant de la ligne 3 croit, l'intervalle de temps pendant lequel les gril- les 8 et 18 sont portées à une tension positive diminue de plus en plus, jus- qu'à ce que, finalement, la tension de grille soit maintenue négative pendant chaque demi-période, et que le courant, entre les sections de ligne soit in- terrompu..
Les conditions électriques particulières, ou valeurs de courant, pour lesquelles les liaisons entre les sections de ligne peuvent être interrompues, dépendent naturellement de la constitution et du réglage des appareils. Il est nécessaire, pour rétablir les connexions entre les sections de ligne, que le commutateur 31 soit déplacé ainsi qu'indiqué ci-dessus,
La Fig.3 représente un appareil qui convient pour conmander les connexions entre deux sections de ligne à courant continu, 33 et 34. cet ap- pareil comprend un tube à décharge électronique 35 pourvu d'une cathode de
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mercure 36, d'électrodes d'excitation 37, d'anodes principales 38 et 39 reliées, respectivement, à la section de ligne 33, par une résistance 40,
et par cette résistance 40 et des moyens capables d'emmagasiner de l'énergie représentés par un condensateur 41. Cet appareil est également pourvu de grilles 42 et 43.
On peut remarquer que la grille 42 est reliée à la cathode 36, par l'intermé- diaire des résistances 44 et 45 et d'une batterie de réglage 46, que la grille 43 est reliée à la cathode 36, par l'intermédiaire de la batterie 46 et de ré- sistance 47 et 48, et que les commutateurs 49 et 50 sont destinéesà relier l'anode 39 au circuit 34 par l'intermédiaire de la résistance 51, ou indépendam- ment de cetterésistance.
Avec les connexions représentées, les grilles 42 et 43 sont portées à une tension .négative par la batterie 46, et le courant ne peut pas s'amorcer dans le tube 35, même si l'anode 39 est connectée au circuit 34. Un comnutateur 5k est destiné à relier une batterie 53 entre la cathode 36 et à volonté entre. le point de jonction des résistances 47 et 48 pour amorcer le courant dans le tube 35, ou entre le point de jonction des résistances 44 et 45, pour interrom- pre le passage du courant dans l'appareil. Le courant du tube 25 peut aussi être interrompu automatiquement, en réponse à un accroissement brusque du courant de charge, ou à un accroissement progressif de la charge.
Le courant est interrompu en réponse à un accroissement brusque de la charge, tel qu'il s'en produit par exemple dans le cas d'un court-circuit par l'application d'une tension positive à la grille 42, par l'intermédiaire d'un transformateur 54 dont l'enroulement primaire 55 est relié à la section de ligne 33, et dont le secondaire 56 est relié aux extrémités d'une partie de la résistance 44. Le courant est interrompu en réponse à un accroissement graduel de courant par l'action d'un conmutateur à relais 57, dont la bobine de fonction- nement est reliée à la section de ligne 33, et qui agit de façon à relier la cathode 36 à la grille 42, par l'intermédiaire d'une batterie 58, qui porte cette grille à une tension positive.
Si l'on suppose l'appareil 35 sous tension et les commutateurs 49, 50 et 57 dans leurspositions d'ouverture représentées, le courant s'amorce dans l'appareil 35, quand le commutateur 49 est mis en position de fermeture, et le commutateur 52 dans sa position de fermeture main droite, ce qui a pour effet d'appliquer la tension positive de la source 53 à la grille 43, et de permettre
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à la capacité, représentée par le condensateur 41, de se charger à la pleine tension de ligne, par l'intermédiaire de la résistance 40. On ouvre alors le commutateur 52 et l'on ferme le commutateur 50, de façon à shunter la résistance
51.
Dans ces conditions, le condensateur 41 est chargé à la pleine tension de ligne, les grilles 42jet 43 sont portées à des tensions négatives relativement à la cathode 36 et à l'anode 39, et le courant continue à passer, car la tension négative de la grille 43 ne peut l'arrêter, une fois amorcé.
Lorsqu'on désire interrompre le courant transmis entre les sec- tions de ligne, par l'intermédiaire du tube 35, on place le comnutateur 52 dans sa position de fermeture à main gauche, ce qui permet à la grille 42 d'être por- tée à une tension positive par la batterie 53, et détermine le transfert du cousant de l'anode 39 à l'anode 38 à travers le condensateur 41. Lorsque le con- densateur 41 est complètement chargé, le courant du tube 35 est entièrement in- terrompu, car la grille 43 étant négative le courant ne peut pas s'amorcer de nouveau à l'anode 39, le condensateur 41 agit donc pour transférer temporairemeit le courant de l'anode 39 à l'anode 38 et déterminer l'ouverture du tube 25.
Ainsi qu'indiqué précédemment, on obtient le même résultat, soit au moyen du transformateur 54, qui agit pour appliquer à la grille 42 une tension positive, en réponse à un accroissement brusque du courant transmis entre les sections 33 et 34, soit au moyen du dispositif de commande de circuit 57, qui agit pour re- lier la source 58 à la grille 42, lorsque le courant transmis entre les sections de ligne atteint une valeur prédéterminée suffisamment élevée.
On a décrit ci-dessus des réalisations de l'invention qui mettent en évidence ses principales caractéristiques, mais il est clair qu'elles peu- vent être modifiées de bien des façons, en vue de les adapter aux conditions dans lesquelles on se trouve, et cela sans sortir du domaine de la présente ad- dition.