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PERFECTIONNEMENTS AUX REDRESSEURS DE COURANTS ALTERNATIFS*
L'invention concerne les redresseurs et, en particulier, les redresseurs dontle nombra de phases primaires est supérieur au nombre de pha- ses du circuit d'alimentation-
Elle permet de redresser un courant alterntif polyphasé quel- conque à l'aide de plusieurs redresseurs comportant chacun un nombre réduit d'anodes.
L'invention utilise un appareil rectificàteur de courant al- ternatif utilisant un groupe de transformateurs primaires pour la plupart in- terchangeables. Elle permet l'obtention de tensions plus élevées que celles qui sont ordinairement obtenues à l'aide de redresseurs à vapeur de mercure. Elle
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évite l'apparition, de l'harmonique d'ordre 3 et de ses multiples dans la ligne d'alimentation.
On comprendra mieux les caractéristiques et les avantages de l'invention en se référant à la description suivante ainsi qu'aux dessins an- nexés dans lesquels :
La Fig.l représente la disposition dos bobines primaires d'un transformateur triphasé utilisé dans une première disposition do l'invention.
La Fig.2montre schématiquement les connexions des secondaires du transformateur dont le primaire commun est représenté à la Fig.1. Elle montre également les connexions des redresseurs à vapeur de mercure.
Les Fig. 3 à 6 représentent tectoriellement les tensions des secondaires représentés à la Fig.2
La Fig. $ est un diagramme complet des tensions données par l'ensemble des secondaires représentés à la Fig.2
La Fig.8 montre une seconde disposition schématique du primaire d'un transformateur utilisé dans un redresseur conforme à l'invention.
La Fig.9 montre les connexions des secondaires de ce transfor-. mateur et les connexions des redresseurs à vapeur de mercure utilisés dans cette disposition-
Les Fig. 10 à 13 représentent vectoriellement les tonsi@@@ données par les enroulements secondaires de la Fig.9
La Fig.14 représente vectoriellement l'encemble des tensions secondaires du transformateur d'alimentation.
La Fig-15 représente un primaire da transformateur triphasé connecté en étoile-
La Fig-16 montre schématiquement la disposition des bbbines secondaires de ce transformateur et les connexions des redresseurs.
Les Flg.17 à 20 montrent voctoriallemant les tensions four- nies par les bobines des secondaires représentés à la Fig.16-
La Fig.18 représente l'ensemble des tensions fournies par les secondaires du transformateur d'alimentation .
Les redresseurs représentés à titre d'exemple aux dessins comportent six, douze et neuf phases* Les principes utilisés dans ces redres- seurs peuvent être utilisés pour d'autres combinaisons polyphasées d'alimen- @
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tation de redresseurs- Bette disposition peut être également utilisée dans les appareils destinés à transformer du courant continu en courant alternatif.
Les secondaires du transformateur hexaphasé tonnant quatre étoiles dent les branches sont déphssées de 120 . Chacune des étoiles est connectée à un redresseurs à plusieurs anodes, Ces redresseurs étant en série, le résultat de la rectification est identique à celui que l'on obtiendrait au moyen d'un redresseur unique à six anodes fonctionnant sous une tension plus élevée.
Il est entendu que l'on peut utiliser des tubes à une anode aussi bien que des tubes à plusieurs anodes, des tubes à haut vide à cathode chaude, au lieu des tubes à vapeur de mercure, sans devoir changer les connexions des transformateurs montrées aux dessins et que les redresseurs peuvent être connec- tés en série ou en parallèle avec une bobine d'équilibre sans que pour cela les combinaisons qui en résultent sortent du cadre de l'invention- Il est préfé- rable cependant de connecter les redresseurs en série-
Le transformateur dodécaphasé fonctionne de la même manière sauf que le primaire du transformateur comporte six bobines monophasées de ma- nière à fournir aux redresseurs les tensions et les relations de phase qui leur conviennent. Dans ce cas, les phases secondaires sont déphasées d'un angle de 30 .
Les étoiles secondaires et les tubes redresseurs peuvent être dès lors connectés de la même manière que dans la première disposition de l'invention-
La connexion de quatre étoiles en série impose aux tubes une tension inverse modérée, ce qui prolonge la vie des tubes et améliore leurs conditions de fonctionnement-
Le redresseur à neuf phases fonctionne avec trois secondaires disposés pour donner trois systèmes triphasés de tensions déphsées l'un par rapport à l'autre de 40 électriques.
Aux Fig. 1 à 7, le primaire 20 du transformateur comporte trois bobines 21, 22, 23 bobinées sur trois noyaux et connectées en triangle- Le transformateur est alimenté par une ligne triphasée A.B.C.
Les enroulements secondaires 24, 25,26 et 27 du transformateur sont connectés de la manière suivante.
Les enroulements secondaires 25 & 27 sont croisés par rapport aux enroulements secondaires 24 et 26. Tous les enroulements secondaires et les connexions aux tubes rectificateurs sont identiques.
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Par exemple, l'enroulement seccondaire 25 comprend les bobinas
55, 59 et 63, connectées en un point commun 31. L'extrémite libre de chaque bobine est connectée à l'anode correspondante 28a, 29a ou 30a du tube rectifi- cateur 32 par les conducteurs respectifs 33,34 et 35. La cathode 36 du tube 32 est connectée par le conducteur 37 au neutre 38 de l'enroulementsecondaire 26.
Le neutre du premier enroulement secondaire constitue la borne négative du circuit continu (dans ce cas la neutre 39 relié au conducteur 41).
La cathode du dernier tube constitue la borne positive du circuit continu. A la Fig.2, les cathodes 36 et 43 des tubes 32 et 44 constituant chacune une borne positive du redresseur,connectées respectivement aux conducteurs 45 & 46.
Les secondaires 26 et 27 connectés aux redresseurs à mercure 40 et 44, servent à obtenir une tension hexaphasée double, comma il est montré à la Fig.8, mais ae modifient pas l'ondulation de tension continue-
Pour les tensions plus élevées, les lignes d'un nombre quelsonque de systèmes de quatre tubes peuvent être connectées en série.
Les diagrammes vectoriels dos secondaires triph@sés individuels sont représentés aux Figures 3 à 6 et sont obtenus comme suit :
La Fig.3 montre vectoriellement des tensions fournies par les les vecteurs bobines 54 et 58 et 62 du secondaire 24, soit 54a, 58a et 62a, dans leurs posi- tions relatives par rapport aux phases du primaire 20.
La Fig.4 montre les tensions secondaires 55a, 59a et 63a four- nies par les bobines 55, 59 & 63 du secondaire 25, de polarité inverse des tensions fournies par le secondaire 24.
Les Fig. 5 & 6 montrent les mûmes résultats respectivement pour les enroulements 26 et 27. Les vecteurs sont désignés par les nombres désignant les bobines correspondantes affectées de l'indice a.
La superposition des voptours représentatifs des tensions des secondaires 3 et 4 donne le diagramme de la Fig.7 montrant les vecteurs tension
54a, 55a, 58a, 59a, 62a et 63a déphasés de 60 l'un par rapport à l'autre*
Les tensions données par les secondaires 5 & 6 donnent la même diagramme vectoriel hexaphasé 56a, 57a, 60a, 61a, 64a et 65a.
La tension totale hexaphasée est donnée par la superposition de ces doux derniers diagrammes de la Fig.7.
Dans la seconde disposition de l'invention, le primaire 66 du transformateur comporte de préférence un groupe de bobines 67, 68 et 69 connec-
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tées en triangle et un second groupe de bobines 71, 72 et 73 disposées en croix sans point commun et connectées chacune entre un sommet et le milieu 67a, 68a, ou 69a de l'enroulement opposé correspondant 67, 68 ou 69. Le déphasage entre les phases successives est par suite de 30 . Les sommets du triangle primaire sont connectés à une source de tension triphasée D.E.F.
Les deux groupes secondaires 74,75 et 76,77 correspondent res- pectivement aux noyaux primaires 67,68, 69 et 71,72, 73 donnent des systèmes de tensions déphasés de 120 l'un par rapport à l'autre. Chaque groupe secon- daire comporte deux enroulements dont les bobines sont croisées.
Les connexions des enroulements 74,75, 76 et 77 aux tubes rec- tificateurs 78, 79, 81 et 82 sont les mêmes qu'à la Fig.2. Cependant, à la Fig.9, les conducteurs 83-8@ donnent une tension continue correspondant à six phases redressées tandis que les conducteurs 83-85 donnent une tension corres- pondant à douze phases redressées*
Les diagrammes vectoriels montrés aux Fig. 10 à 13 correspondent aux enroulements secondaires 74,75, 76 et 77 et les numéros des vecteurs sont les numéros des bobines correspondantes affectés de l'indice a. La fig.14 qui résulte de la superposition des figures 10 à 13 montre le système de tension résultant dodécaphasé comportant les vecteurs 88a, 89a ........... 98a.
Dans la troisième disposition de l'invention,montrée aux Fig.15 à 20, les enroulements secondaires de la Fig.16 sept disposés pour former un système d'alimentation à neuf phases des redresseurs.
Cette disposition impose aux tubes une tension inverse égale aux 2/3 de la tension inverse obtenue dans un montage utilisant deux secondaires étoilés en série.
Le primaire 101 connecté en étoile est alimenté par une ligne triphasée G.H.I. (Fig.15). Le transformateur comporte les trois secondaires 102, 103 & 104. Le secondaire 102 est connecté en zig-fag, chaque phase compor- tant deux bobines égales en série*
Le secondaire 103 est constitué par un montage zig-zag à bobines inégales telles que le système triphasé de tension qu'il donne soit déphasé de 40 sur les tensions fournies par le secondaire 102.
Le secondaire 104 est connecté de manière analogue au secondaire 103 mais fournit des tensions triphasées déphasées de 40 par rapport aux ten- sions fournies par 103. L'extrémité des phases de chacun des secondaires sont
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reliées aux anodes de redresseurs à trois anodes 105, 106 et 107.
La cathode du redresseur 105 est connectée au neutre du secondaire 103 par le conducteur 108 et la cathode du redresseur 106 est connectée au centre du secondaire 104 par le conducteur 109'
Les Fige 17, 18 et 19 montrent les diagrammes vectoriels des courants obtenus respectivement aux secondaires 102, 103 et 104 * Les vecteurs résultante sont indiqués an pointillés-
La Fig.20 est obtenue par superposition des vecteurs des Fig.
17, 18 et 19 montrant an traita pleine le système à neuf phases obtenu-
Les systèmes rectificateurs conformes à. l'invention donnent une tension continue d'ondulation faible et permettent un fonctionnement efficace des tubes*
Bien que le fonotionnemant de l'invention ait été décrit sur un dispositif particulier donné à titre d'exemple,, il est possible de s'écarter de ces dispositions sans sortir du cadre de l'invention.