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"Procédé et dispositif- pour redresser et régler les courants électriques".
La présente invention concerne un interrupteur consti- tué par un électrolyte bon conducteur connu, d'acides et bases actifs, tel que par exemple une solution de KOH dans laquelle une électrode tournante est plongée périodiquement. Du courant est distribué à cette électrode au moyen d'une bague de frot- tement. Un interrupteur de ce genre peut être utilisé pour ré- gler l'intensité de courant, de même que pour redresser des courants électriques et pour diverses autres applications.
Par l'utilisation d'acides et bases conducteurs au lieu du mercure 'habituel, il est possible de couper des courants très
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intenses aussi souvent qu'on le désire, par exemple 50 fois à la seconde, ce qui correspond à la fréquence du courant alterna- tif, sans produire la moindre étincelle ou le moindre arc élec- présent trique, comme c'était le cas jusqu'à dans l'interruption de cou- rants intenses.
Conformément à l'invention, la bague de frottement, au moyen de laquelle du courant est distribué à l'électrode tour- nante, est établie sous la forme d'un contact ou point de cou- pure tournant mécanique, synchrone, de façon que la bague de frottement n'entoure pas toute la circonférence de l'arbre de l'électrode, mais simplement une partie de cette circonférence.
Selon l'invention, les bagues de frottement partielles sont reliées en, tout premier lieu en sérié au point de coupure de l'électrolyte et ensuite, si nécessaire, en parallèle au point de coupure de l'électrolyte. Dans le premier cas, si la bague de frottement partielle est reliée en série avec le point de coupure de l'électrolyte la conjonction et la coupure du courant peuvent avoir lieu en deux points de coupure différents qui sont couplés en série. Cependant, il est essentiel que l'interruption de courant n'ait lieu qu'au point de coupure de l'électrolyte , car autrement on no saurait éviter la formation d'arc des truc-- tif, en particulier avec de forts courants de plusieurs milliers d'ampères.
Cependant, si le circuit est ouvert au point de cou- pure de l'électrolyte, la coupure se fait absolument sans étin- celle, même en supposant que les courants sont encore intenses.
Un mode le réalisation de la présente/invention est repré- senté sur le dessin annexé.
La fige 1 montre un interrupteur de circuit à électrolyte partiellement en coupe axiale.
La 'Lino,. 2 est une élévation latérale du contact à bague de glissement dans laquelle les électrodes sont représentées sché- matiquement.
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La fig. 3 représente des diagrammes de périodes de ferme- ture de circuit et d'interruption de courant suivant le déple- cement de balais par rapport aux bagues de glissement subdivi- sées ou partielles.
Dans la fig. 1, a désigne l'arbre de l'électrode tour- nants b, plongeant dans l'électrolyte g et sortant de cet é- lectrolyte, tandis que h est la pontre-électrode fixe. l'ar- bre a de l'électrode porte une bague de frottement d approxima- tivement demi-circulaire, sur laquelle frotte le balai e et une seconde bague de frottement demi-circulaire D, sur laquelle glis- se le balai E.
L'électrode b et le segment ou bague de frottement par- tielle sont isolés d.e l'arbre a, mais reliés électriquement entre eux par un fil isolé t. la seconde bague de frottement partielle D est reliée électriquement à une bague de frottement complète! et au moyan d'un balai par le fil t' au boîtier.
Le corps de commutateur ?' , qui porte les bagues de frotte- ment partielles d et D, et la bague de frottement complète, est fait en matière isolante. Lorsque l'interrupteur s est ouvert, conformément à la fig. 1, le courant peut passer du balai e sur la bague partielle d, le fil t, l'électrode b, l'électro- lyte et la contre-électrode h, puis à travers le boîtier au fil i, puis par la résistance utile k pour aller au pôle né- gatif. L'interruption de ce circuit peut être effectuée mé- caniquement par le balai e quittant la bague de frottement partielle d et également par l'électrode b sortant de l'électro- lyte , Les deux points de coupure d e et b g h sont ainsi couplés en série.
Si l'interrupteur est fermé en s' un second courant pas- se alors en parallèle par rapport au circuit décrit ci-dessus du pôle positif par l'interrupteur s'. le balai E, la bague de frottement partielle D, la bague de frottement complète f,
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le balai , le fil t',puis à travers le boîtier au ìl 1 et passe par la résistance utile k au pôle négatif.
Dans le schéma de connexions représenté dans la fig. 2, dans laquelle le point de coupure mécanique d e est couplé en série avec le point de coupure à électrolyte g b h, la période .le fermeture de circuit du point de coupure d e dure depuis le mouvement oû le balai a vient en contact avec la bague de frot- tement d jusqu'à, ce que le balai quitte la bague de frottement partielle d dans la, position e' indiquéeen pointillé.
En con- séquence, avec une vitesse de rotation prédéterminée de l'arbre, la période de fermeture du circuit est exactement déterminée, elle est invariable et dépend de la longueur du contact d en forme de bague de frottement partielle ou de l'angle du centre formé par la bague partielle d et des dimensions du balai. point
Au second/ de coupure b g h la fermeture du circuit commen- ce dans la position d.e l'électrode b'',lorsque l'électrode plonge dans 1'électrolyte et elle dure jusqu'à ce que l'électro- de b sorte de l'électrolyte dans la position b' .La période de fermeture du circuit est également toujours constante avec un niveau invariable de 1'électrolyte et une vitesse constante 8c rotation de l'arbre a.
Bien que les deux points de coupure d e et b g h aient individuellement des périodes de fermeture du circuit absolument invariables, il est néanmoins possible d'obtenir une période do fermeture de circuit variable, parce que les deux périodes de fermeture de circuits invariables peu- vent être décalées relativement en phase de façon que la ferme- ture de circuit réelle finale n'ait lieu que lorsque les deux points de coupure d e et b g h sont simultanément fermés.
e décalage ou déplacement relatif des deux points de coupure cou- plés en série estassuré d'une manièretrès simple en déplaçant le balai e dans le sens de rotation ou en sens oppos, En dé- ,plaçant le balai e par rapport à la bague de frottement d ,la
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période de fermeture du cir cuit sur ces points de coupure reste toujours la même, mais le commencement de la période de fermetu- re du circuit est Changé plus tôt. si le balai est déplacé en sens apposé au sens de rotation de l'arbre et également si le circuit est ouvert plus tôt par le balai avancé e quittant la bague de frottement d.
La durée de la période de fermeture du circuit n'est pas changée par le déplacement du balai, mais le commencement et la fin de la période de fermeture du circuit sont décalés plus tôt ou plus tard. Ainsi, il est possible de décaler l'une par rapport à l'autre les phases de fermeture du circuit des deux points de coupure d e et b g h couplés en série, de façon que la durée de la fermeture de circuit résul- tante soit variée par rapport aux deux points de coupure cou- plés en série.
Ce déplacement ou décalage de la période de fermeture du circuit est représenté schématiquement dans la fig.S.I indi- que les périodes 'de fermeture du circuit au point de coupure b g h, II indique les périodes de fermeture du circuit au point de coupure d e et III indique la période de fermeture du circuit résultante, parce qu'un passage du courant ne peut seulement avoir lieu que 1-orsque les deux points de coupure couples en série sont fermés.
Le point Ib indique le moment auquel l'élec- trode, dans sa position b'', plonge dans l'électrolyte et le point la correspon à la position dans laquelle l'électrode b, dans sa position b', sort de l'électrolyte . le point IIa re- présente le moment auquel le balai e se déplace sur la bague de frottement d et le point IIb indique la position dans laquelle le balai e, dans la position et , quitte la bague de frottement !. Afin qu'une coupure absolument exempte d'étincelle se fasse également dans le cas de grandes capacités, il est nécessaire que l'interruption du circuit se produise toujours au point de coupure de l'électrolyte b g h; par exemple, l'électrode b
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doit sortir pendant que l'autre point de coupure e d est en- core fermé.
Pendant le déplacement du. balai conformément au diagramme de la fig. 3, les périodes de fermeture de circuit du point de coupure (I) et les périodes du point de coupure (il) sont déplacées ou décalées de façon que la période de fermeture de circuit effective résultante III augmente toujours lorsque les deux points de coupure soint simultanément fermés pour une plus longue période.
Ceci est très clairement représenté par la fig.3 dans laquelle les périodes de fermeture du circuit suivant le temps t augmentant progressivementde IIIa -IIIb à III'a- III'b,
La période de fermeture de circuit maximum suivant la fig. 5 se produit lorsque la phase de fermeture de circuit I s'est déplacée ou décalée dans la phase de fermeture du circuit II, de façon que Ces phases coïncident approximativement, comme représenté dans la fig. 3, à la rangée supérieure du diagramme à droite. Dans ce cas, la période de fermeture du circuit est approximativement égale en longueur à la période sans courant, de sorte que dans cette position le circuit est fermé approxi- nativement la moitié du temps et ouvert approximativement l'au- tre moitié. le courant moyen qui peut être obtenu s'élève à une moitié du courant distribué.
Si un nouveau réglage est nécessaire, l'interrupteur s est amené dans la position s', grâce à quoi la bague de frottement partielle D est également mise en circuit. la bague de frottement D reçoit son courant du balai E et ce balai est réglé de manière que, pour un demi- tour de l'arbre a pendant la période 11a de la fig.3, il fournisse le courant en passant à travers le bottier, puis par le fil! à la résistance utile k.
Le contact DE donne invaria- blement la fermeture du circuit pendant la demi- période 11a, La variation rémanante d'une intensité de courant à une in-
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tensitê de courant complète est nouveau effectuée par le circuit parallèle e, d, t, b, g, b, qui fût décrit en promior.
Les connexions du circuit E D i k sont maintenant réglées par la position du balai E de façon que le circuit reste fermé pendant la première moitié de la période et que le circuit ori- ginel e, d, t, b, , h, i, k ferme le trajet de courant pendant la seconde moitié d'une période, comme précédemment décrit. La rangée inférieure du diagramme (fig.3) de la période de connexion résulte de ce réglage. Dans ce diagramme, il y a une autre péri- ode de fermeture du circuit désignée par IIa, Cette période de fermeture du circuit IIa dure toujours une moitié du temps et est supplémentaire au diagramme de période de la rangée supérieure de la fig. 3.
Il est évident à la vue de ce diagramme que la période de fermeture du circuit augmente dans la même mesure que la période de fermeture du circuit augmente dans la rangée su- périenre de la fig. 3. La période de fermeture du circuit continue à augmenter jusqu'à Ce que la période d'ouverture du circuit se termine presqu'à la fin de la seconde rangée. Ce système s'ap- plique principalement aux démarreurs dans lesquels il est né- cessaire de régler le courant en continu, par exemple sans pas- ser de zéro à la force ou intensité complète.
Dans des redresseurs, les bagues de frottement ont une longueur de moins de 1/3 de la périphérie, diminuée par la double épaisseur du balai. Il est rendu possible par le couplage en parallèle des contacts de bagues de frottement, de faire passer le courant principalement par les bagues de frottement d et le passage du courant ne se fait qu''au dernier moment, de la bague de frottement d au point de coupure à électrolyte, entre et b, de sorte que l'orsqu'on interrompt tout courant intense dans une périodicité , de par exemple 50 à la seconde, aucun arc élec- trique n'apparaît.
De la même manière, du courant alternatif ou triphasé peut, par exemple, être transformé en courant continu,
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principalement par des bagues de frottement absolument sans étincelle, sans perte de tension ou perte d'intensité.
On peut faire varier cette idée inventive dons de larges limites dans l'application à la construction.
Il est essentiel que le déplacement ou décalage de pério- des de fermeture du circuit soit effectué par le déplaceront du balai et que dans tous les cas l'interruption du courant dépende du point de coupure de l'électrolyte.
REVENDICTIONS.
I. Interrupteur à électrolyte, caractérisé par la com- binaison d'un redresseur et régulateur de courant ou démar- reur dans un seul appareil.
2. Interrupteur à électrolyte.destiné au réglage et re- dressement de courants intenses, caractérisé par le fait qu'un contacteur mécanique tourne en synchronisme avec une partie fermant le circuit(veine d'électrolyte ou électrode) de telle la façon , quel rupture du courant et:se produit toujours en point de coupure de 1'électrolyte.
3. Interrupteur à électrolyte destiné au réglage etre- dressement de courant?intenses, caractérisé par le fait que lors du redressement outre l'interruption par l'électrolyte on a prévu un contact mécanique connecté en parallèle, qui con- duit le courant jusqu'au moment de l'interruption.
4. Interrupteur à électrolyte destiné au réglage et redressement de courants intenses,caractérisé par le fait que le contacteur mécanique est connecté en parallèle pour les temps constants de fermeture et d'interruption du courant et en série avec l'électrolyte pour modifier les temps de fermeture du circuit.
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