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"DISPOSITIFS D'ALUNAGE ET D'ENTRETIEN POUR REDRESSEURS
A VAPEUR METALLIQUE".
La présente invention concerne de nouveaux dispositifs pour l'allumage et l'entretien de redresseurs ± vapeur métallique.
On connaît de nombreux dispositifs renlisés dans le même but mais dont les circuits plus ou moins complexes compo:r- tent un certain nombre d'appareils délicats: Dans les dispositifs conformes à la présente invention et décrits ci-après, on s'est proposé d'augmenter la simplicité de l'ensemble tout en assurant une plus grande sécurité des appareils redresseurs grâce à la suppression de relais dont le fonctionnement n' st pas toujours régulier, à la diminution éventuelle du nombre .L'entrées de courant etc.
Sur les dessins ci-annexés auxquels o se réfère dans' ' la description qui va suivre : la fig. 1 représente un dispositif d'allumage et d'entretien conforme à l'invention ne comportant qu une seule anode,
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mobile, pour ces deux fonctions et dans lequel le courant continu provient d'une source extérieure.
La bobine de l'électro-aimant est placée en série dans le circuit auxiliaire alimenté par le courant continu; la fig. 2 montre un ensemble créé dans le même but, également avec source de courant continu extérieure, mais comportant une seconde anode, fixe, spécialement réservée à l'entretien et dans lequel la bobine d'électro-aiman t est placée en dérivation; la fig. 3 représente un dispositif d'allumage et d'entretien dans lequel le courant continu alimentant le circuit auxiliaire est produit à l'intérieur même du redresseur en redressant du courant bi-phasé; la première anode, mobile, sert à la fois à l'allumage et à l'entretien et la seconde anode, fixe, est prévue uniquement pour l'entretien.
La bobine de l'électro est placée en série dans le circuit auxiliaire ;
La fig. 4 est une variante de la fig. 3, dans laquelle, notamment, la bobine d'électro est en dérivation.
Sur toutes les figures, les mêmes lettres de référence désignent les mêmes éléments.
La fig. 1 représente un ensemble comprenant un redresseur auxiliaire à oxyde R constituant la source de courant continu, une bobime B d'électro-aimant et une électrode auxiliaire A du redresseur principal, servant à la fois à l'allumage et à l'entretien: Ces deux derniers organes réalisent un dispositif dont le double rôle est de provoquer automatiquement l'allumage du redresseur principal lorsqu'il est éteint et d'entretenir l'arc pendant le fonctionnement.
Lé pôle positif du redresseur auxiliaire R est relié à l'entrée de la bobine B de l'électro-aimant, dont le noyau N supporte l'électrode A. La cathode 0 du redresseur principal est reliée au pôle négatif du redresseur auxiliaire R avec in- terposition d'une résistance X.
Lorsque l'appareil ne marche pas, l'électrode A
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plonge normalement dans le mercure de la cathode C. Pour provoquer l'allumage du redresseur principal, on met en service le redresseur auxiliaire R. Aussit8t que le redresseur auxiliaire R fonctionne, le courant continu engendré par cette source traverse la bobine B qui est mise en liaison électrique avec l'électrode A par l'intermédiaire d'un contact D.
Le courant va donc passer de B en A par D puis retourner à R par le mercure de cathode C et la résistance X. Cependant, dès que le courant circule dans l'électro-aimant$ ce,dernier est excité et son noyau N se relève, entraînant avec lui l'électrode A dont le contact avec le mercure de la cathode C est, par suite, rompu. Il se produit donc un arc de rupture qui provoque l'allumage du redresseur principal. Le courant continu engendré par H suivant toujours le même circuit et traversant, en plus, la résistance supplémentaire présentée par l'arc, il s'énsuit que ce dernier, une fois amorcé est entretenu. Le même dispositif qui a servi à l'allumage est donc également propre à l'entretien de l' arc .
Si, pour une raison quelconque, l'arc auxiliaire venait à s'éteindre, la bobine B n'étant plus alimentée, le noyau N ne serait plus maintenu soulevé et l'électrode A, n'étant plus supportée, tomberait aussitôt dans le mercure de la cathode C. Le contact de l'électrode A et du. mercure déterminerait alors la fer- mature du circuit du redresseur auxiliaire R, par suite., le processus ci-dessus décrit se renouvellerait et le redresseur se réallumerait automatiquement.
Il convient de remarquer quo le rôle de la bobine B est double: elle sert non seulement à maintenir le noyau N en place mais encore à diminuer l'importance des pulsations du courant produit par le redresseur auxiliaire R, ce qui favorise la stabilité de l' arc .
Afin d'obtenir un fonctionnement qui donne toute satisfaction au point de vue de la stabilité, on peut placer autour de l'arc une gaîne G pouvant être polarisée. D'autre part, il a été fréquemment constaté que l'arc d'entretien's'éteignait généra-
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lement lorsque la tache cathodique se déplaçait à une distance trop grande de l'anode d'entretien. Afin de diminuer la longueur de l'arc provenant de l'entretien et d'augmenter par le fait même sa stabilité, on disposera, selon la présente invention, sous l'anode d'allumage et d'entretien A, un anneau isolant H, plongeant dans le mercure de la cathode C, qui limitera la surface sur laquelle se déplace la tache cathodique maintenue par l' entretien.
On conçoit que l'ensemble décrit précédemment joue le rôle d'un relai très sensible provoquant automatiquement le réallumage du redresseur principal lorsque celui-ci s'éteint.
Au lieu de disposer, comme précédemment, la bobine B en série dans le circuit auxiliaire alimenté par le courant continu, on pourrait la placer en dérivation ainsi que le montre la fig. 2 des dessins ci-annexés. Il est cependant nécessaire d'utiliser dans ce cas, une self d'égalisation supplémentaire S, dans le circuit d'utilisation auxiliaire.
On peut aussi perfectionner le système décrit précédemment par l'emploi d'une seconde électrode E, fixe, spécialement réservée à l'entretien, comme montré fig. 2.
Le dispositif ainsi agencé fonctionne de la façon suivante :
L'électrode d'allumage A étant normalement relevée et soumise à l'action d'un ressort de traction Z, lors de la mise en marche, le courant débité par R suit le seul circuit fermé à ce moment, soit S X B F et la bobine B, parcourue par ce courant, fait plonger l'électrode A dans le mercure de la ca- thode C. A ce moment, la bobine B est court-circuitée par le cir- cuit peu résistant D' A C F, par suite, elle ne maintient plus le noyau N et l'anode A se relève sous l'action du ressort de traction Z. La rupture du contact AC provoque un arc et l'élec- trode d'entretien E qui est sous tension se met à débiter.
Afin d'empêcher l'électrode A de continuer à débiter, le contact D' se trouve agencé sur cette anode d'allumage de telle manière
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que cette dernière n'est mise sous tension qu'au moment où, se déplaçant vers la cathode, elle va toucher le me rcure.
Le dispositif représenté fig. 2 est donc particulièrement caractérisé en co que seule l'électrode E débite pendant le fonctionnement. Ce fait présente, entre autres avantages, celui de faire travailler en permanence une électrode spécialement étudiée pour ce service. Cette électrode peut donc être protégée soigneusement contre l'action de l'arc principal et être placée à une hauteur suffisante pour se trouver à l'abri des radiations de la cathode. Il convient en outre de remarquer qu' il n'est pas besoin de créer une nouvelle traversée, nécessitant un nouveau joint, pour cette anode, l'arrivée de courant pouvant se faire à l'intérieur de la cuve ainsi que la figure 2 le montre.
En cas d'extinction de l'arc, le circuit EC étant coupé, le courant passera de nouveau par B et les phénomènes décrits ci-dessus se reproduiront dans le même ordre, provoquant le réallumage automatique de l'arc.
Afin d'obtenir un fonctionnement donnant toute satisfaction au point de vue de la stabilité on peut placer autour de l'arc une gaîne éventuellement polarisée.
Dans les exemples de réalisation décrits ci-dessus, en regard des fig. 1 et 2, la source de courant continu envisagée était un redresseur à oxyde mais il est bien entendu que, sans sortir du cadre de la présente invention, on peut y substituer, dans les deux dispositifs en question, une source quelconque de courant continu, (redresseur électronique etc..).
Au lieu d'employer une source de courant continu extérieure, comme précédemment, on peut redresser du courant alternatif à l'intérieur du redresseur pour alimenter le circuit d'allumage et d'entretien. Les figures 3 et 4, des dessins ciannexés, représentent schématiquement, à titre d'exemple, des dispositifs ainsi agencés ; lepremier avec la bobine d'électro en série dans le circuit auxiliaire et le second avec la bobine d'électro en dérivation.
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La figure 3 se rapporte au cas particulier d'utilisa- tion d'une source biphasée pour alimenter l'entretien. Le dispositif comporte un transformateur auxiliaire T dont 0 est le point neutre du secondaire. Dans ce cas, le contact mobile peut être remplacé par un càblo flexible. L'électrode mobile A sert à la fois d'anode d'allumage et d'entretien tandis que l'électron de fixe E est uniquement prévue pour l'entretien, ces doux électrodes débitant alternativement pendant chaque demi-onde du,courant alternatif d'alimentation.
Le fonctionnement est sensiblement le môme que celui du dispositif représenté fig. 1. A l'arrêt, l'électrode A plonge normalement dans le mercure de la cathode C. Lorsque le transformateur T est mis sous tension un courant parcourt le circuit 0 D" A C X B 0, qui traverse donc la bobine B de sorte que le noyau N se relève immédiatement entraînant l'ascension de l'électrode A. Le contact AC qui permettait le passage du courant est brusquement coupé, un arc jaillit créant la tache cathodique sur C . L'électrode E qui est également sous tension débite à son tour. On voit que les électrodes A et E jouent le rôle d'anodes d'un redresseur biphasé dont C est la cathode; les deux alternances du courant alternatif sont donc redressées et le courant pulsatoire résultant traverse B en maintenant l'anode A relevée.
De la sorte, la bobine B joue encore le rôle de self d'égalisation et assure la stabilité de l'arc.
Sur la fig. 4, ainsi qu'il a été dit précédemment, la bobine B, au lieu d'être en série dans le circuit d'utilisation comme dans la fig. 3, est placée en dérivation.
Contrairement à la disposition précédente, l'anode A est maintenue normalement relevée. La partie gauche du transformateur T peut alimenter deux circuits en parallèle 0 B X S 0 et 0 N A C X S 0. Lorsque le transformateur d'alimentation est mis sous tension, le second circuit étant ouvert, le courant passe par B, ce qui fait plonger l'électrode A dans le mercure de la cathode C. Aussitôt le courant est dérivé par AC, la
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bobine B se trouve donc court-circuitée et l'anode A se relève immédiatement, provoqu ant ainsi la rupture du contact AC. L'arc qui en résulte crée la tache cathodique qui permet à l'électrode E de débiter également.
Des gaines éventuellement polarisées peuvent être pla- cées près des anodes A et E des dispositifs représentés sur les figures 6et 4.
Enfin, on peut évidemment appliquer les principes mis en évidence précédemment à des systèmes n phases sans sortir du cadre de la présente invention. Dans tous les cas le nombre d'électrodes fixes sera égal à n-1 c'est-à-dire au nombre de phases moins un.