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" PERFECTIONNEMENTS .AUX REDRESSEURS à MERCURE- - "
Pour les gros redresseurs transforment la courant alternatif en courant continu, il est généralement avantageux d'utiliser un certain nombre de phases, par exemple 6, 12 ou davantage, afin de maintenir l'onde suffisam- ment aplanie.
Mais on sait que, avec un 'enroulement secondaire de transforma- tour monté en étoile, il est possible d'améliorer le fonctionnement et de ré- duire les frais d'établissement,, si on divisa le secondaire en un certain nom- bre de groupes symétriques en étoile, et si on en relie les points neutres à travers les transformateurs de liais en appropriés* Par exemple, si le nom- bre de phases d'un secondaire est désigné par p, Il Enroulement secondaire peut @
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être divisé en m enroulements étoilés symétriques à n phases, et on voit que p - !!!!! (dans lequel m et Il sont des nombres entiers)*
Divers transformateurs de liaison remplissant ce but sont déjà connus,
et la présente invention vise d'antres dispositifs formant transfor- mateurs de liaison et s'appliquant aux redresseurs ayant par exemple un non- bre de phases égal ou supérieur à 12.
Quand l'enroulenent est divisé en plus de deux groupes, le type connu de transformateur de liaison est un transformateur ayant autant de noyaux qu'il y a de groupes, les conducteurs partant dos pbles neutres dos groupes é- tant reliés chacun à travers un enroulement monté sur une branche du transfor- mateur de liaison. Comme variante de ce dernier dispositif destiné à éliminer l'aimantation à courant continu du noyau, par le flux de fuite traversant l'air, on peut envisager '\ne liaison en zigzag du transformateur; et comme autre va- riante, on peut pourvoir le transformateur d'un enroulement simple qui entoure toutes les branches du noyau, et se monte en, série avec le circuit de charge à courant continu.
Etant enroulé en sens inverse, ce circuit équilibre les am- pèretours à courant continu appliqués au noyau par les autres enroulements'
Ce dernier dispositif offre des inconvénients, car l'enroulement à courant continu entourant d'une spire tous les noyaux du transformateur, un grand flux de fuite passe entre cette spire et les enroulements affectés à cha- cune des branches du noyau.
Pour remédier à cet inconvénient, la présente in- vention vise l'utilisation d'un transformateur de liaison ayant, comme la plu- part des transformateurs existants, une seule branche pour ohaoun des groupes en lesquels se subdivise le transformateur principal, mais comportant, pour , chaque branche du transformateur, un enroulement auxiliaire de sans opposé à l'enroulement principal et monté en série avec le circuit de charge à courant continu*
De cette façon, on équilibre l'aimantation à courant continu de la branche, et on réunit en un seul enroulement, si on le veut, les enroulements affectés à tous les noyaux du transformateur de liaison, par montage en série de ces enrolements par exemple.
Chacun de ces typas de transformateurs de liai- son, dans lesquels s'équilibrent les ampèretoure à courant continu, pourrait comporter évidemment des noyaux additionnels non enroulés, et la variante ainsi réalisée tomberait naturellement dans le domaine de la présente invention telle
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qu'on la trouvera décrite plus loin à propos d'un exemple.
Dans une autre variante de l'invention, on peut utiliser des trans- formateurs de liaison monophasés. Dans ce cas, le nombre' des noyaux des trans- formateurs monophasés est égal au nombre des groupes en lesquels se subdivise l'enroulement secondaire du transformateur principal, et le conducteur partant du point neutre de chacun des groupea traverse un enroulement affecté à l'un de ces noyaux de transformateurs de liaison, avant d'atteindre le point de jonc- tion qui forme le sommet de l'étoile* Les ampèretours à courant continu de cha- cun de ces transformateurs de liaison monophasés sont équilibrés, par un enrou- lement à c'ourant continu de sens opposé par rapport aux enroulements à courant continu de tous les transformateurs de liaison reliés en série, ou bien,
comme autre variante, on peut utiliser deux enroulements par noyau de chacun des trans formateurs de liaison, en les enroulant en sans opposes et en les relient en série avec doux pointo neutrec différente convenablement chcissis, pour correspon- dre aux groupes en lesquels se subdivise Il enroulement secondaire du transforma- teur principal-
Les inconvénients signalés ci-dessus ne sont pas les seuls qu'on rencontre dans l'application des transformateurs de liaison, car tous ces trans- formateurs offrent l'inconvénient d'entraîner l'élévation brusque de la tension redressée, lorsqu'on passe d'une faible charge au régime de marcheà vide, du fait que, pour de très petites charges,
le courant traversant le transforma- teur de liaison ne suffit pas à produire la tension requise à ses bornes. Cette élévation de tension à vide est souvent gênante, et on a tenté d'y remédier par divers moyens; par exemple en utilisant des connexions de transformateur moins avantageuses utilisant mal ou pas du tout le transformateur de liaison, soit en reliant vue résistance de charge (introduite à la main ou automatiquement); aux bornes du redresseur, lorsque la charge utile de ce dernier tombe, de sorte que le débit total du redresseur ne tombe jamais au-dessous de la valeur critique pour laquelle sa tension commencerait à augmenter dangereusement.
La première de ces méthodes comporte l'utilisation d'un transforma- teur coûteux et offre encore d'autres inconvénients, la seconde n'est pas moins regrettable, parce qu'elle entraîne une dépense considérable d'énergie.
La présenteinvention a pour objet, non seulement de remédier aux inconvénients déjà signalés, mais encore à ceux qui résulteraient de l'élévation
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de tension, sans s'exposer aux inconvénients indiqués et sans entraîner de gas- pillage d'énergie.
On çomprendra mieux les caractéristiques et avantages de l'Invention, en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent, don- nés simplement à titre d'exemple et sans aucune limitation, et dans lesquels Les Fig. 1 à 3 3 représentant schématiquement des dispositifs permet- tant de compenser l'aimantation du noyau, suivant les principes de la présente invention.
La Fig.4 représente schématiquement un montage appliqué à une des formes caractéristiques de transformateur de liaison, et la Fig.5 indique les résultats obtenus et les avantages acquis par l'utilisation du montage repré- santé Fig.4.
Dans la Fig.l, les chiffras 1, 2, 3 et 4 désignent les conducteurs partant des sonnets des $ groupas symétriques étoilés en lesquels se subdivise le transformateur principal* La fleura suppose que n égale 4, mais il va de sol qu'on peut avoir à modifier ce nanbre suivent le cas spécifique envisagé, les caractéristiques des transformateurs, etc....
Le noyau du transformateur de liai- son 5 est à n branches, et chacun des n conducteurs 1, 2, 3 et 4, aboutit à un enroulement placé sur une de ces branches, les enroulements 6,7, 8 et 9 portés par toutes les branches étant de marne sens et ayant un nombre égal de spires-
Aprés avoir traversé @es enroulements, les conducteurs viennent se réunir en un point conmun formant le sommet 10 de l'étoile, Pour équilibrer les ampèretours à courant continu, sur chacune des branches, on a ajouté sur chacune d'elles, un enroulement supplémentaire 11,12 , 13 et 14 enroulé en sens opposé par rapport aux enroulements 6,7,
8 et 9 et offrant un nombre de spires égal à 1/n du nombre des spires de ces derniers enroulements* Le courant partant du point neutre 10 traverseles enroulements 11, 12,13 et 14 en série, pour at- teindre le póle négatif du circuit à courant continu.
Il n'est pas indispensable d'utiliser un noyau polyphasé pour le transformateur de liaison, car on peut employer des noyaux séparés monophasés, comme on le voit Fig.2 et 3. Dans la Fig.2, les chiffres 15,16, 17 et 18 dé- signent les n noyaux monophasés, dont chacun porte un des enroulements 6 à 9, de même que dans la Fig.1. Comme dans la Fig.1, les ampèretours à courant conti- nu de chacun des noyaux monophasés, sont équilibrés par un enroulement addition-
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nel (11,' 12,13 ou 14) enroulé en sens opposé par rapport aux enroulements 6, 7, 8 et 9, et comportant il fois moins de spi res.
Enfin, lee courant passedu point neutre 10 à travers 11,12, 13 et 14 en série,' pour atteindre le pôle négatif du réseau à courant continu* On reconnaît, en examinant cette dispo- sition, qu'elle répond aux mêmes besoins que les transformateurs de liaison généralement employés-
Dans la Fig.3, on utilise encore n noyauxmonophasés, mais le mode d'équilibrage des ampèretours à courant continu est différent sur chaque noyau 15 à 181 chacun d'eux porte deux enroulements de sens opposés ayant même nom- bre de tours, et les intensités de courant passant dais les deux enroulements de chaque noyau proviennent de deux branches différentes des points de l'étoile à n branches* Ainsi le courant de chacun des n points neutres, traverse deux enroulements de sois opposés,
sur des noyaux différents, avant d'atteindre le point neutre principal 19 qui représente le polo négatif de courant continu*
En choisissant les courants qui passent dans les deux enroulements correspondants à un noyau donné, on doit tien prendre garde que les deux enrou- lements, en neutralisant leurs ampèretours à courant continu, ne doivent pas se neutraliser en alternatif, sauf pour les harmoniques d'un ordre multiple de p Il est toujours possible, quelle que soit la valeur de m et de n, de trouver des couples de courantssassociables, de cette façon.
Tous les genres décrits des transformateurs de liaison peuvent can- porter des noyaux additionnels non enroulés, sans pour cela s'écarter du do- maine de 1'invention*
Dans les dispositifs des Fig. 2 et 3, au lieu d'utiliser n noyaux magnétiques monophasés distincts, on peut réunir ensemble les noyaux individuels d'une façon quelconque, pourvu que les circuits magnétiques des noyaux enroulés restent pratiquement indépendants entre aux: par exemple, lorsqu'on utilise un transformateur cuirassé à n phases, une variante comportant le rapprochement des deux noyaux ne modifierait pas beaucoup le fonctionnement exigé pour l'ap- plication de l'invention* Cornue autre variante de forme de transformateurs de liaison décrits ci-dessus, en peut combiner les formes décrites et représentées par les diverses figures:
par exemple, l'enroulement de transformateur secondaire peut se subdi-
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viser en m groupes étoilés symétriques à n, avec m . r.s,et r.s. étant des nombres entiers, de sorte qu'on a r sous-groupes à s phases chacun, ces phases étant reliées par l'intermédiaire des transformateurs de liaison des types dé- crits ci-dessus, phases qui pourraient, à leur tour, avoir ± points neutres réunis ensemble par des transformateurs du type décrit, ou d'un type différant.
Bans la Fig.4, 21, 22 & 23 désignent trois phases primaires du transformateur alimentant le redresseur, et les chiffres 24 à 29 représentant les six phases secondaires subdivisées en denzx étoiles symétriques triphasées. dont les points neutres sont reliés ensemble à travers le transformateur de liaison 30, pour constituer le point neutre de l' étoile principale. C'est un système de connexions bien connu pouvant convenir aux gros redresseurs. Des interrupteurs 32, 33 et 34 fonctionnant en liaison, permettent d'introduire un nombre de spires plus grand dans les phases de l'enroulement primaire.
Un com- mutateur additionnel 35 fonctionne en liaison avec 32, 33 et 34, et quand on met en circuit les spires additionnelles des phases primaires, l'interrupteur 35 court-circuite en marne temps le transformateur de liaison.
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Dans la Fig.5, 36 désigne la caractéristique d'intensité en fonc- tion de la tension normalement correspondante aux connexions de transformateur de la Fig.l : caractéristique qui représente une brusque érévation de la ten- sion à courant continu, à partir du point 37 jusqu'à, la marche à vide. Le fonc- . tionnement des interrupteurs de la Fig.4 est le suivant : A une faible charge correspondant au point 38, dépassant légèrement la charge critique 37, qui est sur le bout de la caractéristique 36, les interrupteurs 32 à 35 sont déplacés à la main ou automatiquement, et porté de la position de droite à la position de gauche représentée Fig.4.
La mise en court-circuit du transformateur de liaison a pour effet naturel d'élever la tension à courant continu, en tendant à la faire passer du point 38 au point 39, suivant la caractéristique représentée par la ligne 40.
Grâce à la manoeuvre simultanée des interrupteurs 32, 33 et 34, le rapport de transformation du transformateur, et par conséquent la variation de tension, no correspond plus au passage du point 38 au point 39, mais elle fait passer la tension du redresseur de 38 à 41. La variation entre 38 et 41 est évidemment déterminée par un choix approprié du nombre des spires auxiliaires mises en jeu
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par la manoeuvre des interrupteurs 32, 33 et 349 La caractéristique à courant continu est par conséquent ramenée à la courbe 36, pour la charge à laquelle les
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commutateurs sont manoeuvres, et à partir de ce point jusqu'au vide, et elle est rumeikje ex, la courbe 42.
Un aonô6quonOo, la diapoaitif deurit) pomet d'obtenir une tension à peu près constante, jusque et y oompris la section initiale de la caractéristique avoisinant la marche à vide*
Les spires auxiliaires mises en jeu sur les enroulements primaires des transformateurs, ne servent qu'aux faibles charges, et par conséquent n'en- traînent aucune consommation et n'exigent aucune dépense appréciable, puisqu'il
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n'est pas besoin de les prévoir en vue de fortes intensitéae 31 outre, la ma- noeuvre qui met en jeu les spires additionnelles réduit la densité de flux dans le noyau de transfonnateur, et par conséquent réduit les pertes correspondant
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atcpériodes de faibles charges* lies commutateurs 32, µ3 et 3g souvent être disposés de faon à bien se prêter au passage d'une position à l'autre,
sans inter- ruption du courant primaire et sans court-circuit brutal d'une partie quelcon- que de cet enroulement primaire*
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Il exiote beaucoup de moyone déjà otamua de réaliser une telle oom- mutation, de sorte que le dispositif n'a pas été représenté sur la Fig.4. Des
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dispositifs exactement analogues peuvent a' appliquer à d'autres transformateurs de liaison, la caractéristique propre au présent brevet étant, dans toua les
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cas, que les divers points neutres nornaioment indépendants sont mis en court- circuit par les commutateurs, et que le nombre des spires effectives, dais les phases primaires, se trouve simultanément augmenté*
H E S U M E.-
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1 ) Perfectionnements apportés aux transformateurs de liaison appli- qués dans les systèmes d'alimentation de redresseurs à plusieurs anodes.
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2*j Procédé d'utilisation de ces transfonnateurs, permettant de sup-
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