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"Procédé de redressement des Courants électriques polyphasés."
La présente invention a pour objet un procédé pour redres- ser les courants électriques polyphasés,sans tenir compte de la nature des dispositifs utilisés dans le but de redresser le courant alternatif' ou triphasé.
La caractéristique essentielle et nouvelle de la présente invention réside dans le fait que l'on ootient,sans phase auxi- liaire,d'un courant polyphasé de fréquence déterminé, un cou- rant continu dont les pulsations ont une fréquence double de celles du courant alternatif ou triphasé correspondant et la même amplitude, de sorte que le degré d'irrégularité des pulsa- tions ne s'élève qu'à 1/12 de celui des battements usuels quand
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on opère un redressement/
Un autre avantage de la présente invention réside dans le fait que lors de l'emploi des dispositifs dénommés "éléments à soupapes unilatéraux ou clapets", un nombre minimum d'éléments suffit et que,en outre,tous les courants de compensation entre les phases raccordées à une barre soit positive,soit négative, sont évités,
aussi logtemps que les variations des courants sont comprises entre des limites déterminées. Cependant ,mÊme lorsque les courants varient dans de très larges limites,tout danger d'un court-circuit entre les diverses phases sera évité confor- mément à la présente invention,qu'il s'agisse indifféremment de très faibles courants ou de très fortes surcharges.
Il n'est donc pas nécessaire,avec l'utilisation du présent redresseur,que les diverses phases se relayent ponctuellement; elles peuvent se recouper en cas de fortes charges et ceci présente l'avantage d'éviter les phénomènes de tension qui se manifestent en cas de changement des phases, par à coup]3 et d'obtenir ainsi un courant continu bien régularisé .Se dernier avantage est obtenu en intercalant dans les conducteurs du cou- rant continu ou dans celles du courant alternatif,des bobines magnétiques,qui agissent lorsque le çourant tombe en-dessous d'une valeur minimum admissible, de la façon suivante :
elles provoquent soit la mise automatique en circuit d'une résistan- ce en parallèle avec le circuit de consommation du gourant con- tinu ,soit la diminution de la juxtaposition des phases lorsqu' elles se relayent,une diminution proportionnelle à la diminu- tion du courant,de manière telle qu'une courte interruption se produit finalement en marche à vide entre les conduites de cou- rant alternatif qui se relayent lors du raccordement du circuit de consommation du courant continu. Lorsque l'on se sert d'élec- trolytes, ceci peut être réalisé par exemple,de façon simple, en élevant et en abaissant le niveau de l'électrolyte.
Des corps servant à déplacer le liquide émergent des électrolytes
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et sont commandés par des bobines magnétiques contre l'action antagoniste d'un ressort. Ues corps sont immergés plus profon- dément dans l'électrolyte quand le courant augmente. L'expo- sé qui suit se rapporte à un élément .mais s'applique également à une série d'éléments montés en série ou en parallèle. Les caractéristiques de la présente invention ressort iront de la description de deux formes de réalisation données à titre d' exemple et comportant des éléments à soupapes unilatéraux, ainsi que de la description de son application aux redresseurs à mercure et à ceux à électrolytes.
La. fig.l montre l'allure du courant de trois conduites de courant triphaséR S T.
La fig. 2 montre la manoeuvre alternative des contacts commutateurs P1 ,P2 P3, ou Ql ,Q2, Q3 d'un commutateur syn- ohrone ou d'un élément à soupape.
La fig.3 montre l'allure du courant et de la tension du courant continu obtenu,d'après le schéma de commutation d'un courant triphasé.
La fige 4 montre l'allure des courbes de la figure 3 rap- portée à un axe de coordonnées correspondent à la ligne zéro.
-La fig.5 montre le schéma de commutation à l'aide d'élé- ments à soupapes.
La fig.6 montre l'application de l'invention à un redres- seur à mercure.
La fig.7 montre le réglage des phases en fonction de la charge du courant par l'émersion et l'immersion de corps dépla. ceurs da,ns des électrolytes.
La. fig. 1 représente les trois conduites de courant tri- phasé R ,S ,T ,telles qu'elles se présentent selon la nouvelle disposition. Les parties qui ,sous charge normale du courant, passent dans le circuit de courant continu,sont indiquées par les traits pleins des courbes.
La fig. 2 montre les périodes alternatives P1,P2 P3 ou
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Ql, 02, Q3 du courant continu qui sont découpées par des éléments à soupape,des redresseurs à mercure ou des commuta- tances rotatives.
Si,dans la figure 3 , on dessine l'allure des courants par exemple des trois phases de courant triphasé R , S et T , on voit que la tension A B du courant continu est condition- née par la tension positive en R et la tension négative en S.
Pour la période 5-6 ,l'allure de. la tension est donnée par la surface E FC E . On voit immédiatement que E F et G H sont les tensions minima et que ie maximum de tension se trou- ve, en un point intermédiaire ,sur la section E H ou F G , tandis que sinon H6 représente le minimum et E5 le maximum.
Si maintenant,on porte les ordonnées E F et G H ainsi obtenues, dans la figure 4 ,sur la ligne 5 ,6 ,7 ',8 ,correspondante à zéro , on obtient pour le courant continu la courbe E H J à fréquence de pulsation double avec une amplitude notablement plus faible. La ligne M N 0 représente l'allure de la tension dans les reàresseurs à mercure utilisés jusqu'à présent On voit par là que par le nouveau procédé,la tension du courant continu obtenu est plus grande que la tension du triphasé, tandis que jusqu'à, présent, la tension du contint était plus faible que celle de l'alternatif. Par conséquent, les cou- rants sont proportionnellement plus faibles lors de l'utilisa- tion du nouveau procédé que dans les redresseurs de courant alttrnatif employés jusqu'à ce jour.
Le schéma représenté dans les figures 1-4 de l'allure du courant et de la tension obtenues avec des redresseurs de courant peut être réalisé aussi bien avec des redresseurs à éléments à soupapes ou clapets qu'avec des redresseurs à mercure ou des redresseurs à contacts de commutation tournants (ailettes de fermeture).
La figure 5 représente à, titre d'exemple,un couplage pour
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éléments à soupapes .
RS et T désignent ici à nouveau les trois phases d'un courant alternatif,chaque phase se fifurquant en r et r' , s et s' , t et t' . Les! s , t , conduisent à la barre positive A, tandis que les r' ,s' t' .conduisent à la barre négative B.
Les éléments à soupapes C,, de 'construction et de nature ap- propriées,sont disposés dans les dérivations r ,s , t , de manière telle que le courant ne peut passer que dans la direc- tion des flèches correspondantes.Dans les dérivations r', s', t' sont intercalés les éléments C' fonctionnant en sens opposé, de sorte qu'iqi aussi les courants ne peuvent circuler que dans le sens indiqué par les flèches correspondantes.
Il est dès lors visible que dans le cas de courant triphasé , l'uti- lisation de deux fois trois éléments est suffisante ; aucun courant compensateur quelconque ,par exemple,un courant de S vers R en passant par rBS (pour le .cas où S est au maximum et R est voisin du point zéro) , ne peut se former,car l'élément à soupape 0 de la dérivation r ne laisserait pas passer le courant dans un sens opposé à la flèche. Des dispositifs de l'espèce ,das lesquels les diverses phases agissent directe- ment sur les barres positive et négative A et B ,sans passer par le point neutre,ont donc cette caractéristique que la ten- sion du courant continu A B est égal à 1-73 fois la tension du courant triphasé composé. Il en résulte que les courants sont plus faibles et partant ,les pertes sont moindres éga- lement.
La figure 6 montre le couplage en cas d'usage d'un re- dresseur à vapeur de mercure .Ici les phases EST d'un réseau de courant triphasé sont reliées aux anodes correspondantes A1, A2 , A3 d'un redresseur à vapeur de mercure ordinaire triphasé Q , dont la cathode de mercure P est connectée à la barre positive du réseau de gourant continu. En outre,on a
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prévu trois autres redresseurs à vapeur de mercure V,W , X ne possédant chacun qu'une anode Y. Ces anodes sont reliées à la barre négative du réseau de courant continu.
Chacune des cathodes de mercure Z , Z , Z de ce redresseur est reliée avec l'une des canalisations R, S , T. L'arc lumineux des redres- seurs V,W ,X doit être entretenu pendant l'interruption de chaque phase séparée ,par un faible courant auxiliaire,qui peut être prélevé au réseau de courant continu.
La fig.=7 montre le réglage des périodes àe juxtaposition des phases alternantes en fonction de la charge du courant,lors de l'utilisation des redresseurs électrolytiques. Ici la pério- de de fermeture du circuit de courant est déterminée par la durée d'immersion des électrodes tournant en synchronisme.Cette durée d'immersion est modifiée par le changement du niveau de l'électrolyte , de sorte qu'en soulevant et en fa.isant descen- dre des corps déplaceurs,on modifie la durée d'immersion,et , partant,la période de fermeture du circuit et de là la durée' de juxtaposition des phases séparées.
Les électrodes rotatives et les électrodes fixes qui rè- glent la commutation n'ont pas été représentées sur le dessin.
Elles se trouvent également dans les trois bacs Al, A2 et A3 et ferment le circuit à l'aide des électrolytes B1, B2 ,B3 .Dans les canalisations R , S , T sont intercalées les bobines magnétiques C1 ,C@, C3 qui tendent à attirer vers l'inté- rieur les noyaux en fer Dl , D2, D3 contre l'action des res- sorts El , E2, E3- Ces noyaux sont rigidement reliés avec les corps déplaceurs FI ,F2, F3 qui règlent le niveau de l'électrolyte en fonction de la charge du courant.
il est très important en outre d'éviter tout passage de courant imprévu après la mise hors circuit de la phase correspondante,comme cela pourrait se produire par exemple par la projection d'élec- trolyte sur l'enveloppe métallique ou sur la, partie rotative du
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commutateur. Afin d'éviter ces courts-circuits accidentels entre les phases,il est recommanda d'isoler la paroi inté- rieure du redresseur,pour autant qu'à l'intérieur du liquide électrolyte même ,le pale de la phase ne soit pas conducteur.
A cet effet,il est avantageux de faire les enveloppes de redres- seurs en matière isolante ou .quand elles sont en métal ,les isoler à l'émail ou à l'aide d'un procédé approprié . De même, il est recommandable aussi d'isoler les axes du commutateur rotatif également par un revêtement ou une garniture.
Il va de soi que le principe de la présente invention peut être réalisé sous formes différentes,non mentionnées dans la description ci-dessus,et qui peuvent varier dans des bon- nes proportions,sans que la portée de cette invention soit res- treinte en quoi que ce soit.
EMI7.1
R,'Eïi?Z CA1,tJY S.
1. Redresseur de courant,caractérisé par le fait que le courant continu produit,possède des pulsations de fréquence double et des amplitudes réduites à moitié, et ce en évitant le conducteur neutre.
2. Redresseur caractérisé par l'élévation de tension du courant continu par rapport à la tension de courant triphasé composé.
3.Redresseur,caractérisé en ce que les phases alternan- tes se juxtaposent pendant l'alternance.
4.Redresseur suivant revendications 1 et 2 .caractérisé en ce que chaque phase est reliée a chacune des deux barres de courant continu par un élément (groupe d'éléments couplés en parallèle ou en sérieu de façon que les deux éléments (groupes d'éléments) qui appartiennent à une phase,soient cou- plés en sens opposé.
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