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PERFECTIONNEMENTS AUX SYSTEMES DE REGIAGE DES CIRCUITS ET MACHINES ELECTRIQUES
La présente invention vise des perfectionnements, apportés à des systèmes de transformation de courants électriques par valves réglables, et elle s'applique plus particulièrement aux appareils utilisant des valves élec- triques pour transmettre l'énergie d'un circuit à courant alternatif à un cir- cuit de charge à courant continu ou à courant alternatif, dans le genre de ceux qui font l'objet du brevet principal et de ses premiers perfectionnements.
Dans le transfert de l'énergie entre un circuit d'alimentation à courant alternatif et un circuit de charge à courant continu ou à courant alter-
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natif, au moyen de systèmes à valves, on sait qu'on peut régler la tension moyenne du circuit de charge en appliquant un potentiel alternntif aux grilles des valves et en retardant plus ou moins la phase des potentiels do grille par rapport aux potentiels d'anode- On a proposé ainsi d'établir ce déphasage des potentiels de grille automatiquement, suivant les variations d'un facteur électrique du circuit, par exemple suivant le courant de charge transmis par l'appareil- Dans certains cas, on a trouvé avantageux de réaliser la courbe de régulation discontinue,
par exemple de maintenir la tension du circuit de charge pratiquement constante pour des charges inférieures à une valeur déterminée à l'avance, et de réduire ensuite rapidement la tension du circuit de charge, pour répondre à des augmentations ul- térieures survenant dans la charge.
L'invention fournit des moyens et appareils perfectionnés sus- ceptibles d'assurer de meilleures caractéristiques de régulation des appareils transformateurs à valves, pour transférer l'énergie d'un circuit à courant alter- natif à un circuit à courant continu ou alternatif.
Elle permet en outre de régler l'appareil de transformation à valves de manière que la tension du circuit de charge soit maintenue pratiquement constante pour des courants de charge allant jusqu'à une valeur déterminée à l'a- vance, et décroît ensuite rapidement en cas d'augmentation supplémentaire de la charge'
Suivant l'invention, la tension moyenne d'un circuit de charge à courant continu ou altarnatif excité à partir d'un circuit à courant alternatif à travers un appareil de transformation comportant les valves, se règle autcmati- quement par déphasage des potentiels de grille de ces valves* Ces potentiels de grille comportent deux composantes :
l'une qu'on peut appeler composante en déri- vation et qui est constante en grandeur et réglable en phase, de façon à tre en avance sur les potentiels d'anode dos valves, d'un angle déterminé à l'avance! 1 autre qu'on peut appeler composante série, varie d'amplitude suivant le courant passant par l'appareil de transformation et est réglrble en phase par rapport au courant de charge, de façon à mettre les potentiels d'anode des valves en retard d'un angle avoisinant à peu près 90 électriques, pour 10 facteur do puissance imité, avec des valeurs du courant de charges inférieures à une intensité déter- minée à l'avance.
La composante en retard du potentiel série de grille est insuf- fisante pour surmonter la composante en avance du potentiel shunt de grille, de sorte que le potentiel résultant de grille est en avance, et le* valves sont en-
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tièremet conductrices et maintiennent une tension maximum du circuit de char- ge.
Quand le courant de charge dépasse la valeur déterminée à l'a- vance, la composante du potentiel série de grille dépasse celle du potentiel shunt de grille, et retarde la phase des potentiels de grille des valves, de façon à diminuer rapidement le potentiel moyen du circuit à courant continu ou alternatif, en cas d'augmentation férieure du courant de charge des appareils.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avan- tages de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple non limitatif, et dans lesquels :
La Fig.l représente une forme de réalisation spécifique de l'invention.
Les fig 2 et 3 sont des diagrammes vectoriels permettant de mieux comprendre cette invention.
La Fig.4 reproduit une caractéristique type tension-intensité des appareils de la Fig.l.
L'appareil représenté fig1 transfère de l'énergie d'un circuit à courant alternatif 10 à un circuit de charge à courant continu 11. Cet ap- pareil comporte un transformateur 12, deux valves électriques 13 et 14 assurant le redressement des deux alternances du courant. Une réactance amortissense des inégalités du courant peut être insérée en 15 dans.le circuit à courant continu, si on le désire. Les valves 13 et 14 sont pourvues chacune d'une ano- de, d'une cathode et d'une grille de réglage et peuvent être d'un type quelcon- que de tube à décharge, mais de préférence da type à vapeur.
Les grilles de commando des valves 13 et 14 sont reliées à leur circuit cathodique commun, à travers les moitiés opposées du secondaire d'un transformateur.de grille 16 et des résistances 17 et 18 de limitation de courant. Le circuit d'excitation de l'enroulement primaire du transformateur 16 comporte une source de potentiel empruntée à un dispositif déphaseur à impédance comportant une réactance 19 et une résistance variable 20 excitée à partir du circuit à courant alternatif 10, à travers 'on transformateur 21 Ce circuit est analogue à celui du brevet 349.518 du 9 Mars 1928 de la Compagnie demanderesse et de son perfectionnement.
Une capacité 22 est de préférence reliée en série avec le circuit, pour avancer la phase du potentiel appliqué au transformateur de grille 16 Le circuit d'exci
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tation pour le primaire du transformateur da grille 16 comporte aussi uno ré- sistance 23 qui dérive un potentiel d'un second ofrcuit déphaseur comportant une réactance 24 et une résistance variable 25 reliée aux bornes d'une résis- tance 26 insérée dans le secondaire d'un transformateur d'intensité 27 monté en série avec le circuit à courant alternatif 10 Tout circuit-filtre approprié par exemple une capacité 28 et une réactance 29 en parallèle, peut être avan- tageusement utilisé et branché aux bornes du transformateur 27,
pour absorber tous harmoniques provenant de la forme rectangulaire de l'onde du courant em- prunté au circuit 10 par le circuit de charge 11.
Les principes généraux de fonctionnement d'un circuit redresseur à deux alternances, dans lequel la tension moyenne du circuit à courant continu se règle par déphasage des potentiels de grille des valves, sont bien connus d' après les brevets antérieurs de la Société demanderesse, et notamment dans ceux qui ont été mentionnés ci-dessus*
Quand les tensions de grille des valves sont en phase avec les potentiels d'anode, les valves sont entièrement conductrices pendant les alter- nances positives des potentiels anodiques, et la tension du circuit à courant continu est maxima* Quand la phase du potentiel de grille est retardée, les valves deviennent conductrices plus tard dans chaque alternance do positivité du potentiel d'anode, et la tension moyenne du circuit à courant continu se trouve graduellement réduite.
La manière suivant laquelle la caractéristique de réglage ci- dessus est obtenue apparait nettement si on examine les diagrammes vectoriels reproduits dans les Fig.2 et 3. Dans la Fig.2, le vecteur OA représente le po- tentiel du circuit à courant alternatif 10 appliqué aux anodes des valves 13 et
14 et au circuit déphaseur à impédance 19-20. En réglant convenablement la ré- sistance 20, on peut obtenir, aux bornes des points moyens de ce circuit, le potentiel représenté par le vecteur cB de la Fig.2* Ce potentiel est appliqué à un circuit comportant la capacité 22, la réactance 25, le transformateur de grille 16 qui (si la résistance de fuite est négligée) peut être considéré cam- me ayant une caractéristique de résistance,
puisque son circuit de charge est non-inductif. Le vecteur CB peut se décomposer en deux composantes : CD le po- tentiel qui apparaît aux bornes de la résistance du circuit; et DB celui qui apparaît aux bornes de la capacité 22 (ces deux potentiels étant évidemment déphasés à peu près de 90
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Quand aucun courant n'est transmis par les appareils, et par conséquent aucun potentiel appliqué sur la résistance 23, à partir du secon- daire du transformateur de courant 27, le vecteur Cd (Fig.3) représente le potentiel de grille appliqué aux valves 13 et 14, de sorte que ces valves sont entièrement conductrices pendant deux alternances respectives de positivité d'anode,
et la tension du circuit à courant continu 11 est maxima* La résis- tance 25 est réglée de telle faqon que le potentiel tiré du circuit déphaseur à impédance 24-25 a une relation de phase représentée par le vecteur DE de la
Fig.3, quand les valves sont entièrement conductrices, et alors la charge sur le circuit 10 a pour facteur de puissance l'unité. Pour des valeurs du courant de charge inférieures à celles qui correspondent au vecteur DE, il est évident que le potentiel appliqué eux grilles des valves 13 et 14, représenté par le vecteur DE, est en avance sur les potentiels d'anode de ces valves, de sorte que le potentiel du circuit à courant continu 1 est maintenu à son maximum*
Alors,
s'il arrive que le courant de charge augmente au-delà' de la valeur correspondant au vecteur DE de la Fig.3, la composante en retard du vecteur DE dépasse la composante en avance du vecteur CD, de sorte que le potentiel résultant de grille retarde sur les potentiels anodiques, et la ten- sion moyenne du circuit 11 est réduits* Par suite de cette réduction entra!- née par le retard des points pour lesquels, pondant l'alternance, les valves deviennent conductrices, le facteur de puissance du courant alternatif est abaissé, et le retard du vecteur DE est augmenté, alors que son amplitude est elle-même augmentée*
Ces conditions tendent à produire un effet de compoundage et à réduire la tension du circuit à courant continu.
Par exemple, si le courant de charge augmente jusqu'à une valeur correspondant au vecteur DE', le poten- tiel de grille a une phase représentée par le vecteur CE'* Les caracéisti ques tension-intensité de cet appareil sont représentées sur la Fig.4, dans laquelle la partie ed de la courbe A correspond à ces valeurs du courant de charge allant de zéro jusqu'à la valeur qui correspond au vecteur DE de la fig.3 après quoi une augmentation d'intensité entraîne une rapide diminution de la tension moyenne du circuit 11.
Les effets expliqués dans l'hypothèse d'un circuit 11 à courant continu, se réalisent évidemment aussi dans le cas où le circuit 11 serait à courant alternatif ;auquel cas, les valves 13 et 14 seraient reliées en para-
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