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Procédé et appareil pour la transformation de courant polyphasé de fréquence donnée en courant monophasé de moindre fréquence.
Cette invention concerne la transformation du courant polyph@ sé de fréquence donnée en courant monophasé de fréquence moindre spécialement de courant trip'rasé de période f en courant mono- phasé de période f/3. Le procédé peut par exemple être utilisé pour alimenter des lignes à courant alternatif monophasé à partir d'un réseau d'alimentation régional à courant triphasé d'environ 50 périodes.
On peut en outre ] Utiliser pour 1 e raccordement de consom- mateursmonophasés à un réseau de courant triphasé @vec une charge symétrique du réseau.
La diminution de fréquence qui se produit ainsi est avantageuse et désriable pour de nombreuses applications par exemple pour des fours électriques par suite du meilleur facteur de puissance.
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Conformément à l'invention,le courant monophasé est compose de tronçons dont les valeurs maxima varient périodiquement,se courants de phases successifs du système polyphasé. On peut déterminer la forme des courbes du courant monophasé ainsi pro- duit par la différence indiquée ci-dessus entre les valeurs maxin ma de ces tronçons. La différence dans les valeurs maxima est pro duite de préférence par des courants de phase ayant des amplitudes de grandeur différente.
Comme agents de formation du courant monophasé on peut se servir de deux redresseurs à m phases (espa- ces de décharge des gaz ou autres tubes électriques à action de redressement) dont un système fournit une demi¯one du courant monophasé et l'autre système l'autre demi-onde
On amène auxdondes de chaque système des courants de valeur maxima différentes avec une intensité et une succession telles que l'enveloppe produit la forme voune de courbe sur le côté monophasé.
La figure 1 explique la formation d'un courant monophasé de période f/3. Les tronçons a1,b1,c1,d1,e1,f1,a2 des courants de phase a,b,c,d,e,f décalés l'unie par rapport à l'autre dans le temps sont assemblés en un courant monophasé ayant une lon- gueur décade égale au triple des courants de phase. En choisis- sant plusde 6 phases, par exemple12 phases,on peutdiminuer les ondes supérieures du courant monophasé, on peut atteindre leméme résultat d'une autre façon,par exemple à l'aide de bobines de réactance.En employant des courants dont les valeurs maxima sont dans un autre rapport l'une par rapport à l'autre on peut arriver à des formes de courbes ayant une autre allure correspond dante convenable.
Les autres figures montrent des formes de réalisation d'appareils pouvant être utilisés pour la mise en pratique du procédé. Comme exemple on a prss la transformation d'un courant triphasé à 50 périodes en un courant monophasé de période 16 2/5.
Dans ce cas,on choisit les amplitudes des courants polyphasés utilisés pour la formation du courant monophasé de préférence de telle manière qu'elles se trouvent exactement ou à peu près
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sur une courbe sinusoïdale ayant une longueur d'onde égale au triple de la longueur d'onde du courant triphasé.
@a figure 2 repr serte un dispositif dans lequel les cou¯ rants polyphasés sont amenés aux redresseurs en passant par un dispositif de commutation., la figure 3 montre un dispositif dans lequel l'amorçage des redresseurs est réglé à l'aide d'un interrupteur.
La fige 4 représente le dispositif de commutation correspon- dant.
La fig. 5 représente un dispositif à deux systèmes de redres- seurs disposés dans un seul récipient de redresseur.
La fige 6 représente un dispositif dans lequel le dispositif d'interruption est couplé au point neutre interrompu du transfor- mateur antérieur.
Dans le dispositif suivant la figure 2 il y a deux redresseurs g1 et g2 à six phases.Deux systèmes sont nécessaires étant donné que par suite de l'action de redressement,on ne peut produire autrement que la demi-onde du courant monophasé. Pour produire les courants anodiques de différentes grandeurs,on se sert de préférence d'un transformateur.P1 et p2 désignent les enroulements primaires et Si et S2 les enroulements secondaires.
Les enroulements ont dans le cas présent des nombres de spi- res dégrcdés de telle manière que les valeurs de tension obte- nues se trouvent sur une courbe sinusoïdale en tenant compte de leur éccrtement dans le temps.
Au lieu de deux transformateurs simples,on peut utiliser également un transformateur commun. Entre le transformateur et le redresseur est intercalé un appareil de commutation h qui marcheà unevitesse de 1000 tours à la minute.
Le redresseur g possède six anodes (il à i6) et le redres- seur g2 six anodes (i7 à i12)Le dispositif de commutation se compose dans l'exemple de réalisation d'untambour dontla périphérie est représentée développée à la figure 2.
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Sur le pourtour du tambour sont disposés des segments annu- laires k et des anneaux fermés m. Les segments annulaires k et k7 s'étendent sur à peu près la moitié de la périphérie et les autres segments annulaires k2 à k6 et k8 à k12 sur à peu près la sisième partie de la périphérie du tambour.
Sur les segments annulaires k1 à k12 frottent des balais o qui sont reliés aux enroulements 1 à 12 du transformateur, tandis que sur les anneaux fermés m1 à m12 frottent des balais p qui sont reliés aux anodes il à ils des redresseurs.
Le dispositif de commutation a pour but d'établir une liaison entre le transformateur et les anodes du redresseur pehdant un certain temps seulement et de l'interrompre ensuite à nouveau.
On doit notamment veiller cet effet à ce que chaque phase du transformateur ne soit mise en circuit que pendant à peu près une demi-Période, seules les première et septième phases font exception,la septième phase devant être comprise comme étant la première phase du deuxième transformateur. Les première et septième phases peuvent rester en circuit pendant environ trois demi-périodes. Les indications de temps mentionnées ci-dessus ne doivent pas être respectées d'une manière exacte, elles peuvent être de beaucoup supérieures ou inférieures. On peut aussi inter- rompre les pièces annulaires k1 et k7 au milieu.
Un incendie des balais n'est pas à craindre,étant donné que l'interruption des circuits a lieu non pas par les balais mais par l'action de redressement. Au lies del'interrupteur à tambour représenté on peut utiliser également un autre appareil de commu- tation et l'on peut par exemple employer aussi d'une manière connue, une grille de commande, ou un interrupteur à arc lumi- neux qui se compose de tubes à vapeur de mercure.
Les cathodes r1,r2 des redresseurs sont reliées par des con- ducteurs sl,s2 au point neutre de l'autre système.
Entre les conducteurs si et s2 se trouve 1 econsommateur t du courant monophasé formé.
La commande du courant anodique peut également être obtenue grâce au fait que l'arc lumineux est allumé dans le redresseur
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lui-même dans le rythme désiré.
Les figures 3 et 4 montrent une possibilité de réalisation à cet effet la figure 4 représentant le dispositif de commuta- tion pour les redresseurs.Au lieu du redresseur , 6 anodes qui devrait dans le cas présent avoir une paroi deséparation au cen-' tre on a choisi chaque fois deux redresseurs à trois anodes, il y a donc 4 redresseurs g à g4. Les deux redresseurs gl et g2 sont raccordés à l'un des transformateurs Si à enroulement par exemple à droite et les deux redresseurs g3 et g4 à l'autre transforma- teur enroulé alors à gauche.
Le rythme de l'allumage peut être produit par un dispositif de commutation hi du type de celui décrit ci-dessus et l'interrup teur peut alorsavcir des dimensicns considérablement plus rédui- tes étant donné qu'en réalité seul lecourant d'allumage est mis en circuit. ±,interrupteur est commandé par un moteur tournant peu prs @ synchroniquement avec la fréquence @ du courant monophasé avec celledu courant triphasé. ul. à u4 désignent les bobines d'allumage destinées aux différents redres- seurs. La suite d'allumages des redresseurs produite par l'in- terrupteur est : g1,g2,g1,g3,g4,g3. Pour le reste,la. disposi- tion correspond à cellede la figure 2.
La. figure 5 montre un appareil dans lequel on emploie seule- ment un récipient de redresseur. Le redresseur comprend 12 anodes (il à i12) qui sont reliées par undispostiif de commutation hl, qui dans ce cas ci est indiqué seulement par une série d,inter- rupteurs à leviers,aux enroulements du ou des transformateurs an- térieurs. La cathode r du redresseur est reliée au centre de l'enroulement primaire vl, d'un transformateur postérieur dont les extrémités sont reliées aux points neutres des enroulements du transformateur. T'enroulement secondaire v2 du transformateur postérieur amène le courant monophasé au consommateur t.
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En employant des grilles ou un allumage arc lumineux pour la production des courants anodiques on peut effectuer la mise hors circuitdu courant monophasé d'une manière simple grace au fait que par une mise en action simultanée ou à peu près simulta: née de toutes les grilles ou par un retard de l'allumage on empêche le rétablissement de tous les courants anodiques.
Le dispositif de commutation h2,h3,au lieu d'être intercalé entre les anodes et les commencements 1 à 6 ou 7 à 12 des enroul lements de phases (fig.2) peuvent 1,être aussi conformément à la fig. 6 entre les extrémités des enroulements à phases et le point neutre.
REVENDICATIONS.
1) Procédé pour transformer du courant polyphasé de fréquence donnée en courant monophasé de fréquence moindre, spécialement p pour la conversion de courant triphasé, de période f en cou- rant monophasé de période f/3 caractérisé en ce que le cou- rant monophasé est composé de tronçons-variant périodiquement dans leur valeur maxima-des courants de phase successifs du système polyphasé.