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DISPOSITIF POUR LA. PRODUCTION DE COURANT ALTERNATIF A HAUTE TENSION, PLUS PARTICULIEREMENT POUR TUBES D'ECLAIRAGE, PAR EXEMPLE DES TUBES A NEON, Il est déjà connu d'employer un dispositif pour la production de courant alternatif à haute tension, plus particu- lièrement pour tubes d'éclairage, par exemple des tubes à néon, dans lesquels le balancier d'un interrupteur à marteau ordinaire est actionne directement par le champ alternatif du transforma- teur à haute tension qui alimente les tubes d'éclairage, et qui gouverne le courant principal au moyen d'un interrupteur mis en série avec l'enroulement primaire du transformateur.
En tenant aompte de ce que, aussi bien le champ al ternatif du transformateur dépend de chaque charge temporaire, et que le fort amortissement mécanique des oscillations du ba- lancier ne peut pas neutraliser les inégalités provenant des coups. de l'excitation, il en résulte des oscillations irréguliè- res du balancier, ce qui donne un flamboiement vacillant du tube d'éclairage. L'interrupteur de contact placé dans le circuit du courant principal doit être fermé dans la position de repos,
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pour que le dispositif entre en action lors de la mise en circuit.
Comme de plus la fermeture du contact subsiste pen- dant une grande partie de chaque oscillation du balancier, on doit former l'enroulement primaire avec beaucoup de tours afin d'obtenir une forte self, induction -, dans le but de supprimer la formation de courants excessivement élevés. Aussi bien la forte self induction que l'ouverture et fermeture de l'interrupteur de contact qui ont lieu lentement à la fin des oscillations du balancier, favorisent la formation d'étincelles de contact et d'aras, qui ont une influence défavorable sur la marche régulière du dispositif, et devraient par conséquent être rendues impossi- bles par des condensateurs de raccordement.
L'objet de l'invention est un dispositif, lequel avec une construction des plus simples, évite les divers inconvé- nients mentionnés ci-dessus, par cela que l'interrupteur est òr- mê comme relai indépendant du circuit du courant principal, mais gouvernant celui-ci. De cette manière, il est possible de séparer dans l'espace l'interrupteur du transformateur à haute tension et de réduire la canalisation à haute tension aux dimensions les plus réduites. Le balancier de l'interrupteur, ce dernier étant placé dans un circuit propre, porte des contacts spéciaux pour la mise en circuit périodique de l'interrupteur et du courant principal et est fait sous la forme d'une languette oscillant librement.
Les dessins montrent à titre d'exemple troia modes de réalisation de l'objet de l'invention, et notamment fig. 1 mon- tre un schéma.. de relais du dispositif, fig. 2 montre l'interrup- teur en vue d'au-dessus, partiellement en coupe avec un transfor- mateur à haute tension introduit dans le circuit en coupe longitu- dinale suivant le premier mode de réalisation, fig. 3 montre l'in- terrupteur de manière schématique en vue d'au-dessus et en coupe suivant le second mode de réalisation, fig. 4 montre la languette de l'interrupteur en vue d'au-dessus et fig. 5 montre une vue laté- rale. Fig. 6 montre une vue d'ensemble schématique du troisième
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mode de réalisation en perspective.
Le dispositif pour la production de courant alterna- tif à haute tension, plus particulièrement pour tubes d'éclairage par exemple des tubes à néon suivant les figs. 1 et 2, consiste en un interrupteur posé sur une plaque de base 1, et qui présente d'un cota un balancier à ressort 3, guidé entre des joues 2, mais autrement pouvant osciller librement, ce balancier étant fait convenablement en tôle d'acier. Afin de rendre inoffensives les irrégularités dans le travail des joues 2, plus particulièrement par la.fabrication défectueuse des arêtes, ce qui donnerait des longueurs. différentes et par conséquent des oscillations inégales lors du mouvement du balancier 3 de l'un ou de l'autre côté, il a été. prévu entre les joues 2 du balancier 3 des insertions 4 en matière élastique ou déformable.
Les insertions 4 sont placées, lorsqu*on fixe les joues 2 par les via de fixation 5, de manière uniforme contre le balancier 3 et maintiennent immobile son ex- trémité.L'extrémité tendue du balancier 3 est fixée au moyen d'une pièce conductrice 6 à la borne 7 d'un câble d'alimentation8.
Dans ce cas les insertions 4 sont de préférence faites elles-mêmes en une substance isolante, cependant on peut prévoir en plus des insertions 4 de petites plaques spéciales qui isolent électrique- ment le balancier 3 contre les joues 2. Dans le voisinage de la mise en circuit est prévu sur le balancier 3 un bouton fixe de contact 9, et également une lame d'interrupteur faisant ressort 11 munie d'une tête de contact 10, et au bouton de contact 9 est prévue une via de contact 13 réglable dans le guide 12 de la pla- opposée que de base 1, et de l'autre coté/au bouton de contact 10 de la languette d'interrupteur 11 se trouve une vis de contact 15 pla cée dans le guide 14.
Le balancier 3 est mis en oscillation par un électro-aimant 16 placé d'un côté contre son extrémité libre, lequel électro-aimant est relié d'un côté par la canalisation 17 à la borne 18 de l'autre câble d'alimentation 19, et de l'autre cote est relié- par la canalisation 20 et le guide 14 à la vis de
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contact 15. L'électro-aimant 16 est disposé à une telle distance du balancier 3, que celui-ci peut osciller librement, sans cepen- dant se rapprocher de trop du pôle pour rester collé à celui-ci.
Le transformateur à haute tension qui est nécessaire pour le fonctionnement du tube d'éclairage est enfermé dans une enveloppe 21 en forme de pot et possède un noyau de fer 23 à lamelles, fixé au couvercle 22, autour duquel noyau se trouvent disposés concentriquement, formés en bobinages tubulaires, l'en roulement secondaire 24 et l'enroulement primaire 25. Les extré- mités de l'enroulement primaire 25 placé vers l'extérieur sont passées à travers le couvercle 22 de l'enveloppe 21 du transfor- mateur et chacune d'elles est connectée au moyen d'un câble de connexion 26,27 avec la borne 18 du câble d'alimentation 19 ou avec le guide 12 de la vis de contact 13, tandis que les fils du tube d'éclairage sont connectés aux bornes 28 de l'enroule- ment secondaira 24.
Afin de ne pas devoir isoler les enroulements 24,25 du transformateur pour les sommets temporaires de tension, lesquels dans tous les cas ont lieu seulement à l'état de non- chargement et pourraient amener des perforations de l'enroule- ment ou bien sa destruction, il est prévu en dessous du couver- cle 22 dans l'enveloppe 21 entre les bornes secondaires 28 une zône de protection contre les étincelles 29. L'écartement des pointes du dispositif de protection 29 est mesuré de telle maniers qu'à marche à vide, mais non pas à charge du transformateur, par la décharge aux pointes on produit une charge artificielle de celles-ci pour limiter la tension de la marche à vide, et en ces endroits se produit le jaillissement de l'étincelle en cas de surtension.
Suivant la fig. 3 l'interrupteur montre en plus du bouton de contact 9 et de la vis de contact 13, également de l'autre côté du balancier 3, un bouton de contact 9' et une vis de contact 13' placée dans un guide 12', et cette vis 13' est connectée au moyen d'un pont conducteur 30 avec le guide 12 de la vis de contact 13. Le but de ce dispositif est de doubler la
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fréquence du courant alternatif produit par rapport à la fréquen- ce des vibrations du balancier 3, car pour chaque mi-oscillation du balancier on obtient la fermeture du courant à l'un des boutons de contact 9, 9' et vis de contact 13, 13'.
Le fonctionnement du dispositif est comme suit :
Dans la position de repos le balancier 11 touche sa vis de contact 15, ce qui a pour résultat de fermer vers la canalisation d'alimentation 8, 19, le circuit du courant de l'in- terrupteur par le conducteur 16, la partie inférieure du balan- cier 3, la languette d'interrupteur 11, vis de contact 15, cana- lisation 20, électro-aimant 16 et canalisation 17, et au contrai- re le contact principal 9,13 inséré dans le circuit primaire du transformateur à haute tension est interrompu.
Si maintenant le courant est mis en circuit, l'é- lectro-aimant 16 excité fait osciller le balancier 3, ce qui fait d'un cote que le balancier 3 dans la position (fig. 4) vient frapper la vis de contact 13, et le circuit primaire se ferme par le câble d'alimentation 8, canalisation 6, partie inférieure du balancier 3, bouton de contact 9, vis de contact 13, câble de connexion 27, enroulement primaire 25, câble de connexion 26 et câble d'alimentation 19, et d'autre part la languette d'interrup- 'teur 11 est soulevée de la vis de contact 15.
Dès que la languet- te 3 ferme le contact principal 9, 13, elle n'a pas encore effec tué son oscillation complète, l'extrémité libre de: la languette qui se trouve au-dessus de la tête de contagt 9 oscille au-delà de la position adans la position extrême a' (fig. 4), pour la- quelle le retour du mouvement a lieu par la force élastique du balancier 3. Pendant le tempa que l'extrémité de la languette a 'accompli son oscillation propre entre les positions a et a' pour revenir à la position a, règne au contact principal 9, 13 une pression plus forte qui est totalement indépendante du fonc tionnement du champ d'excitation.
Comme de plus la languette 3
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en pleine oscillation rencontre avec son bouton de contact 9 la vis de contact 13 et s'en éloigne de nouveau avec grande vitesse, on empêche d'un côté la formation d'étincelles de con- tact et d'un autre côté on obtient un contact si court, qu'il soit justement suffisant pour la formation du champ magnâtique dans le transformateur à haute tension 24, 25. Par un réglage convenable de la vis de contact 13 et en tous cas de la via de contact 15 on peut régler de la manière la plus favorable le nombre d'oscillations propres de la languette 3, son amplitude et de plus la durée du contact et la pression de contact du con- tact principal 9,13.
Comme la languette 3 oscille librement avec son nombre d'oscillations propres, la consommation d'éner- gie pour son fonctionnement est réduite dans la plus forte me- sure, de sorte que le circuit du courant d'interrupteur et les contacts 10, 15 se trouvant dans ce circuit, doivent être dimen- sionnéa. seulement pour de faibles courants.
Le nombre de périodes du courant alternatif qui est nécessaire pour obtenir un allumage tranquille des tubes d'éclairage nécessite un nombre d'oscillations relativement éle- vé du ressort 3. D'autre part on ne peut pas augmenter à volon- té le nombre de périodes, car pour les durées de contact très courtes en résultant, le champ magnétique du transformateur à haute tension 24,25 ne pourrait pas se former d'une manière suffisante et de plus l'écartement des contacts à cause de la faible amplitude de la languette 3 serait trop faible.
Afin de maintenir aussi courte que possible la languette 3 pour le nom- bre désiré d'oscillations, sa section est affaiblie,à l'endroit de mise en circuit par la formation d'un trou 31 (fig. 5), par- ce que la durée d'oscillations est en rapport direct avec la longueur, mais en rapport inverse avec la force du ressort.
Dans le même but on pourrait prévoir sur l'extrémité libre de la languette 3 un poids déplaçable.
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Les durées extrêmement courtes de l'impulsion du courant, qui ont lieu lors des fermetures périodiques du contact principal 9, 13 dans le transformateur 24, 25, permettent de former l'enrou- lement primaire- 25 avec faible self'induction par rapport aux interrupteurs connus, tandis que le courant, à cause de la faible durée de son efficacité, ne peut pas atteindre les valeurs qui correspondent aux résistances du circuit primaire.
A cause de la faible self-induction, la formation d'étincelles ou d'arcs au con- tact principal 9, 13 sera réduite, sans devoir prévoir des conden- sateurs de raccordement, dans le cas où le dispositif est alimenté par du courant continu à basse tension,,, L'arrangement vers l'ex térieur de l'enroulement primaire 25 facilite le démontage du transformateur et permet d'économiser la longueur de l'enroule- ment du fil mince secondaire, qui est coûteux.
Si le dispositif doit être introduit dans des réseaux à haute tension, par exemple les tensions de réseau usuelles, le contact d'interrupteur 11,15 et le contact principal 9,13 doi- vent être raccordés chacun à un condensateur 32 ou 33, comme mon- tré en pointillé dans la fig. 1 ; et au dernier condensateur 33 on peut mettre en parallèle de manière convenable une résistance ohmique 34.
Le troisième mode de réalisation montré dans la fig. 6, est destiné aux installations à grande surface d'éclairage. Pour les parties qui sont les mêmes que dans les modes de construction des figs. 1 et 2, on utilise pour la meilleure compréhension, les mêmes chiffres de référence. L'électro-aimant 16 est remplacé par un électro-aimant 60 à deux bobines, devant les pôles étendus 61 desquels se trouvent en plus de la languette 3 encore deux languet- tes 3a, 3b, également entre les joues 2, qui n'ont pas de languet- tes d'interrupteur 11, mais à part cela sont formées tout à fait comme la languette 3.
Les vis de contact 13a, 13b qui se trouvent devant les boutons de contact 9a, 9b des languettes 3a, 3b sont
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connectée chacune par un câble de connexion 27a, 27b avec l'en- roulement primaire 25a, 25b des transformateurs 23a, 24a, 25a et 23b, 24b, 25b mis en parallèle avec le transformateur 23,24, 25 et au contraire l'autre extrémité des enroulements primaires 25a, 25b est fixée au câble de connexion commun 26. Si on ferme le circuit d'interrupteur, les languettes 3a, 3b commencent à oscil- ler ensemble avec la languette 3, car elles ont a peu près le même nombre d'oscillations propres. Par un déplacement des vis de contact 13,13a, 13b on peut éviter certaines déviations sous ce rapport et obtenir un synchronisme parfait de toutes les languettes 3,3a, 3b.