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PERFECTIONNEMENTS AUX CHANGEUBS DE EREQUENCE STATIQUES ET AUX DISPOSITIFS ANA- -LOGUES. -
La présente invention est relative à des perfectionnements ap- portés aux systèmes statiques permettant le transfert d'énergie électrique entre deux réseaux ayant des fréquences efférentes à l'aide de valves à grilles fonc- tionnant par la décharge dans un milieu ionisé.
Dans les dispositifs connus de ce genre transférant l'énergie d'un circuit à fréquence plus élevée à un circuit à fréquence plus basse, chaque alternance de potentiel à fréquence inférieure comporte un groupe de potentiels de phase redressés provenant du circuit à fréquence supérieure, et il en résulte que la forme d'onde du courant de fréquence inférieure a tendance à devenir rec-
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tangulaire, avec un grand nombre d'harmoniques élevés.
D'autre part, lorsqu'ils transfèrent l'énergie du circuit à la fréquence inférieure au circuit à la fréquence supérieure, chaque alternance du circuit à la fréquence inférieure est périodiquement inversée pour fournir une succession de périodes du courant à la fréquence supérieure, et l'amplitu- de du courant à cette fréquence varie, de sorte que son enveloppe correspond au courant à fréquence inférieure redressé.
Evidemment, chacun des dispositifs ci-dessus offre l'inconvénient d'une forme d'onde défectueuse susceptible d'interférer avec les communications téléphoniques et de provoquer des troubles dans les appareils associée*
L'invention fournit des systèmes perfectionnés de convertisseurs permettant le transfert de l'énergie d'un circuit à courant alternatif à un au- tre circuit de fréquence différente, n'offrant pas les inconvénients ci-dessus et réalisant avec simplicité, économie et régularité, le transfert entre circuit de fréquences différentes aveo onde de potentiel pratiquement sinusoïdane sur la deux circuits. Elle comporte en outre des moyens de régler convenablement le fao- tour de puissance sur le circuit à la fréquence inférieure.
Quant on l'utilise pour transférer l'énergie d'un circuit à courant alternatif à fréquence élevée à un circuit à fréquence relativement basse, on peut, sur ce dernier circuit, reproduire une onde de signalisation donnée quelconque, dans sa forme et dans. son déphasage. Le rapport des fréquences peut être quelconque, mais plus il s'é- loigne de l'unité,plus est sensible l'éméléioration apportée par l'inventiez au fonctionnement du système.
Il . a déjà été proposé d'alimenter les grilles des valves de télé ensembles par des potentiels alternatifs de fréquences respectives des deux cir- cuits! dans ces conditions, les conductibilité)) des valves varient successivement de telle sorte que les potentiels moyens des circuits sont pratiquement égaux pendant chacun des divers intervalles pour lesquels une des valves est conductri- ae, comme on l'expliquera mieux dans la suite,
Cette alimentation des grilles n'a été appliquée dusqu'ici qu'à des dispositifs ayant une cathode pour plusieurs anodes. Le but de la présente invention est de l'appliquer à des systèmes comportant plusieurs valves mono- anodiques, et surtout de fournir aux grilles un potentiel spécialement déformé, offrant de nombreux avantages.
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En utilisant ce genre de système, on se heurte quelquefois à des difficultés lorsqu'il s'agit de fournir des courants très décalés en arrière, du fait que le courant débité se maintient à travers l'une des valves, après que la valve associée est devenue conductrices il s'établit ainsi un court- circuit sur le réseau d'alimentation.
Pour obvier à cet inconvénient, on peut réaliser le fonctionne- ment auivant pendant les périodes d'action d'une valve de chaque groupe fonctionnant en redresseur, on fait fonctionner en "altarneur" l'autre valve (ou les autres valves de ce groupe s'il est plus complexe) à la fréquence du circuit à fréquence supérieure,
Avec ces dispositions, lorsque le système fonctionne avec un fac- tour de puissance très différent de l'unité, et pendant les parties de la pé- -l'iode où. le courant débité suivant la F.C.E.M. du circuit d'utilisation, le courant peut faire retour au circuit d'alimentation à travers les valves fonctionnant en "alterneur" (ou en redresseur inversé).
Les tomes de réalisation de l'invention décrites dans la suite comportant également des moyens destinés à éviter la production de court-cir- cuits du coté utilisation et du coté alimentation.
On sommprendra 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.1 représente un dispositif transférant l'énergie d'un circuit à fréquence élevée à un circuit à fréquence inférieure n'étant pas relié à une source indépendante de F.E.M.
La Fig.2 représente schématiquement certaines caractéristiques de fonctionnement du dispositif de la Fig.l.
La Fig.3 montre une autre forme de réalisation d'un appareil des- tiné à transférer l'énergie, dans un sans ou dans l'autre, entre deux circuits à courant alternatif de fréquences différentes et permettant de régler, sur le circuit à fréquence inférieure, la condition du facteur de puissance.
La Fig.4 est une extension de l'invention à un dispositif destiné à transférer 1'énergie entre deux circuits triphasés à fréquences différentes
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La Fig.5 représente une forme de réalisation modifiée comportant l'application de moyens destinés à éviter des court-circuits qui peuvent se produire pour certaines valeurs de facteur de puissance*
La Fig.6 représente certaines caractéristiques de fonctionnement du dispositif de la Fig.6 et en facilite la compréhension*
La Fig.? représente une extension des moyeps de la Fig.5 A un dis- positif destiné à transférer l'énergie d'un circuit triphasé à un cirauit à courant alternatif simple de fréquence plus faible.
La Fig.8 représente un dispositif transférant l'énergie d'une source à courant alternatif simple à fréquence constante à un circuit trà- phasé de fréquence variable dans lequel l'énergie est couvertie par un étage intermédiaire de courant alternatif monophasé à fréquence plus élevée.
Les Fig. 9 et 10 fournissent les exemples de circuita perfection- nés d'excitation de grille pour les valves électriques d'un appareil trans- formateur transférant l'énergie eaitre circuits à courant alternatif simple de fréquences différentes.
Le dispositif de la Fig.l transfère l'énergie du circuit 10 à la fréquence supérieure au circuit 11 d'utilisation à fréquence relativement bas- se. Il comporte un transformateur principal 12 avec primaire 13 relié au air.. cuit 10 et secondaire 14 offrant un point moyen relié à un pôls du circuit 11 et dont les bornes extrêmes sont reliées à l'autre pôle du circuit 11 à tra- vers les paires de valves 15-17 et 16-18 et les deux sections de la self 19.
Les valves 15 à 18 comportent chacune une anode, une cathode et une grille de réglage et elles peuvent être de tout type approprié, de préférence à vapeur
Pour régler la conductibilité des valves 15 à 18 et, par consé- quent, le transfert d'énergie entre le circuit 10 et le circuit 11 à fréquen- ce inférieure, on a prévu un transformateur de grille 20 dont le primaire est alimenté à parttr du circuit à courant alternatif 21 offrant la forme d'onde et l'amplitude qu'on désire fournir au circuit 11, et un transformateur de grille 22 alimenté à partir du circuit 10 à travers un dispositif approprié de déphasage par exemple un dispositif comportant une réactance 23 et une ré- sistance 24.
Chacune des grilles des valves 15@ 18 est reliée à sa cathode à travers l'enroulement de chacun des transformateurs 20 et 22 et une réels- tance de limitation 25.
Le fonctionnement du dispositif ci-dessus sa comprend élément.
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Pendant une alternance du cirent à fréquence inférieure 11, l'énergie est fournie à ce circuit à travers le transformateur 12 et les valves correspon- dantes ,par exemple 16-16, redressant les deux alternances et fournissant du courant ondulé pendant toute la durée de la période considérée* Dans la pé- riode suivante du circuit à basse fréquence, l'énergie est fournie à ce cir- cuit à travers le transformateur 12 et les valves 17-18 redressant les deux alternances et fournissant une polarité inverse.
La self 19, dont les deux sections opposées sont dans les deux circuits redresseurs,, est prévus pour éviter un court-circuit sur le circuit 10 au cas où la polarité du circuit à la fréquence inférieure 11 s'inverse au cours d'une période de tension alter- native du circuit 10.
Il est évident qu'on pourrait obtenir les conditions de fonc- tionnemtn indiquées en rendant tour à tour conductrices les valves 15-16 et 17-18, ce qu'on pourrait faire simplement en excitant leurs grilles de régla- ge à une tension alternative ayant la fréquence qu'on désire fournir au cir- cuit 11. Cependant, le potentiel alternatif fourni au circuit 11,est, comme on l'a indiqué ci-dessus, pratiquement rectangulaire par suite de la super- position d'un certain nombre d'harmoniques supérieurs.
On voit que les gril.. les des différentes valves sont excitées à partir du circuit à courant alter- natif 21, par une composante alternative ayant la fréquence qu'on désire four- nir !!ou circuit 11, et par le transformateur de grille 22 fournissant une ton- sion alternative avec la fréquence du circuit 10, mais avec un déphasage at- teignant pratiquement 90 sur ce circuit.
En examinant la Fig.2, on peut se rendre compte de certaines des caractéristiques de fonctionnement des valves électriques, par exemple la valve 15, Dans cette figure, Ep représente la tension anodique de la valve 15 fournie à partir du circuit 10, la courbe Eb représente l'excitation à fré- quenoe inférieure tirée du circuit 11, et Eg correspondant au potentiel de grille résultant, c'est-à-dire à la superposition de la fréquence d'excita- tion Eb avec une composante additionnelle à haute fréquence plus élevée de 1a fréquence Ep, mais avec un déphasage relatif pratiquement égal à 90 élec- triques. La courbe E représente une alternanoe du potentiel alternatif four.. ni au circuit 11.
Par exemple, si la valve 15 est d'abord rendue conductrice au point "b ", quand le potentiel résultant de grille Eg croise l'axe des zéros,
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et si l'on suppose que la valve 15 a pratiquement une caractéristique de tension de grille zéro, c'est-à-dire que la valve devient conductrice toutes les fois que le potentiel de grille passe pratiquement par zéro ou dépasse un peu zéro par rapport à la cathode, il passe du courant dans la valve 15 pendant l'intervalle "lc" correspondant à la première des surfaces hachurées.
Ce courant passe pendant la partie initiale de l'intervalle représenté par l'aire hachurée supérieure à la ligne des zéros, suivant la F.E.M. du circuit 10, mais pendant la seconde partie de l'intervalle, représentée par la surfa- ce hachurée inférieure placée au-dessous de la ligne des zéros, le courant est envayé à travers la valve 15, en opposition avec la F.E.M. du circuit 10w à la réactance ou self 19.
La tension moyenne tendant à envoyer du courant au circuit 11 pendant cet intervalle "bc" .est par conséquent la différence des surfaces hachurées visibles au-dessus et au-dessous de la ligne des zéros et on peut la représenter par la partie en traits pleins "E" correspondante pendant l'intervalle "bc".La valve 15 redevient conductrice au point "d" et livre passage au courant pendant l'interne suivant, la surfacehplacée au- dessous de la courbe "E" correspondant de nouveau, pendant cet Intervalle, à la différence entre les surfaces hachurées placées au-dessus et au dessous de l'axe des zéros.
On voit donc que le point de la période de tension alternative du circuit 10, pour lequel la valve 15 devient conductrice, varie suivant la valeur instantanée de l'excitation à la fréquence inférieure fournie par le circuit 21.
Pendant les alternances intermédiaires de la tension alternative du circuit 11, la valve 16 livre évidemment passage au courant dans les même* conditions, et la tension appliquée sur le circuit 11 pendant ces Intervalles est représentée sur la Fig.2 par les parties de la courbe en traits interrom- pus. Evidemment, lorsque les aires hachurées placées au-dessous de l'axe des zéros dépassent les aires placées au-dessus, la différence de tension est de sens positif! mais du fait de la conductibilité unilatérale des valves, ce courant inverse ne passe pas.
Toutefois, pendant ces Intervalle*, la tension a le sens voulu pour envoyer du courant dans les valves 17-18 ,suivant le processus indiqué, et il est fourni une alternance de potentiel alternatif à la fréquence inférieure, de sens inverse à celle que représente la Fig.2. En
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d'autres termes, la conductibilité moyenne des deux redresseurs montés en opposition est réglée suivant la valeur instantanée d'une excitation à la fré- queace inférieure, et il en résulte la fourniture, au circuit à courant alte natif 11, d'une tension alternative ayant pratiquement la marne forme d'onde que la source d'excitation à la fréquence inférieure.
Le mode de commande qui a été exposé ci-dessus afin d'expliquer plus clairement les perfectionnements décrits dans la suite, peut être modi- fié conformément à la présente invention, en vue d'obtenir une plus grande précision dans les allumages successifs des différentes valves et afin de ré- duire les possibilités de courtwcircuiots.
Le système représenté sur la Fig.3 et conforme à la présente in- vention, permet de transférer l'énergie dans un sens tu dans l'autre, entre la source 10 à courant alternatif à fréquence supérieure et la source à fré- quence inférieure 11 reliée à une source indépendante de F.E.M. déterminant sa fréquence et sa forme d'onde. Dans ce dispositif, les redresseurs opposés soit lalimentés par les enroulements isolés 14 et 14' du transformateur 12, ce qui réduit le nombre des potentiels cathodiques des valves de trois à deux. Avec ces dispositions, la self 19 doit être remplacée par les enroulements réac- tifs 19 et 19' accouplés inductivement, mais isolés électriquement l'un de l'autre.
Le circuit d'excitation de grille est modifié par l'introduction d'un transformateur séparé de grille au d'un transformateur de grille avec noyaux séparés pour chacune des valves. Par exemple, les valves 15 à 18 peu- vent être commandées à l'aide des enroulements secondaires des transforma- tours de grille 26 à 29 offrant des noyaux magnétiques auto-saturants Chacun des transformateurs de grille est pourvu d'un primaire excité à partir du circuit à courant alternatif 10 à fréquence supérieure, par un dispositif dé- phaseur qui peut être, par exemple, un régulateur d'induction 30 relié au circuit 10 à travers un dispositif à phase artificielle 31, et un second pri- maire excité à partir du circuit à la fréquence inférieure, à travers un ré- gulateur analogue 32 relié au circuit 11 à la fréquence inférieure,
par l'in- termédiaire d'un transformateur réglable 33 et d'un dispositif à phase arti- ficielle 34.
Au cas où l'on désire transférer l'énergie du circuit à la fré- quence inférieure 11 au circuit à la fréquence supérieure 10 et si le cir..
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cuit 10 n'est pas pourvu d'une source indépendante de F.E.M. on doit faire appel à des capacités de commutation 35 et 35' qu'on branche aux bornes des enroulements da transformateurs 36 et 36'.
Ce dispositif fonctionne suivant le même principe que le disposi- tif de la Fig.l, pour transférer l'énergie du circuit 10 au circuit 11; mais il fait remarquer qu'ici l'excitation da grille des différentes valves com- porte, conformément à l'invention, un potentiel alternatif de forme pointue dont la pointe a un déphasage variable permettant de régler convenablement la conductibilité des valves.
En revenant à la Fig.2, on comprendra mieux la manière dont le potentiel alternatif de forme pointue est obtenue en considérant la courbe Ep comme celle de tension anodique d'une des valves, et la courbe résultante Eg comme la force magnétomotrioe résultante des transformateurs correspon- dants. Ainsi que le savent les techniciens, la tension secondaire d'un trans- formateur auto-saturant qui fonctionne bien au delà de la saturation, compor- te une pointe vive pour ehaque passage au zéro de la force magnétomotrice.
En d'autres termes, chaque fois que la courbe Eg coupe l'axe des zéros, il est induit, dans le secondaire du transformateur de grille correspondant, une brève impulsion de potentiel de grille suffisante pour mettre la valve électrique en service. Les batteries de polarisation négative 30 servent à maintenir les valves à l'état non conducteur pendant les parties restantes de chaque période.
Les caractéristiques qui consistent à fournir aux différentes valves à vapeur des tensions alternatives de forme pointue, sont connues d'après le brevet belge N 383.062 du 2 Octobre 1931 de la Société deman- deresse. Quant au dispositif qui consiste à fournir un potentiel alternatif de forme pointue de phase variable en combinant plusieurs forces magnéto- motrices dans un transformateur auto-saturant, il est connu d'après le Sème perfectionnement (du 9 septembre 1932) au brevet belge précité*
Dans le dispositif qu'on vient de décrire, la commutation ne pose aucun problème puisque le courant, dans une valve donnée, s'arrête auto- matiquement à la fin de l'alternance du courant de haute fréquence,
alternan- ce pour laquelle le courant à la fréquence inférieure change de sens et la self 19 s'oppose à un court-circuit pendant les fractions d'une alternance du courant à haute fréquence. Toutefois, lorsqu'on transfère de l'énergie
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dans l'autre sans, c'est-à-dira du circuit à la fréquence inférieure 11 au circuit 10, il faut commuter le courant entre les valves 15-16 et 17-18 par des moyens appropriés.
En revenant à la Fig.2, on voit que, au cas où l'amplitude d'exci-
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tation à la fréquence Inférieure Zb est réduite, la valeur moyenne de la coût* bc 1 diminua corrélativement et, avec cette dernière, l'énergie transférée eoitxe les circuits 0'est ce qu'on peut obtenir au moyen du transforniateur à priée variable 33 interposé entre le circuit 11 et l'excitation de grille à la fréquence inférieure, comme indiqué Fig.3.
11 est évident aussi que le facteur de puissance du circuit à la fréquence inférieure 11 et l'énergie échangée entre les circuits peuvent varier si l'on fait varier la phase et l'amplitude de l'excitation à la fré- quenoa inférieure, par exemple en sa servant du transformateur déphaseur 32 et du transformateur à prise variable 33.
La variante de la Fig . 4 représente l'extension du dispositif de la Fig.3 à la transmission d'énergie à partir d'un circuit triphasé 40 à
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fréquence plus élevée à un circuit triphasé à fréquence inférieure. Ce dis- positif comporte un transfonnateur triphasé avec enroulements primaires tri phasis 42 reliés au circuit 40 et enroulements secondaires 43 interconnectés avec les enroulements primaires 45 d'un transformateur triphasé dont le Bacon. daire 44 est relié au circuit d'utilisation 41.
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Chaque borne de ltenroulemant 43 est reliée à chacune des diffé- rentes bornes de l'enroulement 45 à travers l'une des valves 50 à 58 et l'une des valves 59 à 67, les valves de chaque groupe étant reliées de même façon,
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c'est-A-dire comme positives ou négatives.
Les différentes valves 50 à 6'1 apnt pourvues da transformateurs de grille auto-saturante bot, 51', 52t. etc. chacun de cas transformateurs étant alimenté par une composante de haute fré" quence E!II1pl"Wltêe à 43 e travers un tranBfon4atsur déphaseur 46, et par une composante à la fréquence inférieure empruntée à un circuit de réglage 47 of- frant la fréquence désirée pour l'alimentation du circuit 41 (à travers un
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transformateur déphaseur tournant 48 et un aut-o-%ransfonnataur de réglage 49
Des dispositifs à conductibilité unilatérale, par exemple des redresseurs à contact 69, sont de préférence branchés aux bornes des diffé-
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rents transfonnateurs de grille pour mettre en court-circuit les Impulsions négatives produites par les transformateurs saturables,
qui pourraient se
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réfléchir sur certains des autres circuits de grille par suite de couplages antre circuits. Chacun des circuits de grille comporte aussi une résistance 70 de limitation et une batterie de polarisation négative 71. Des réactances 68 sont Insérées dans les connexions allant de chaque borne de 45 aux groupes de valves positives et négatives, pour éliminer les court-circuits momentanés sur le circuit à haute fréquence*
Le dispositif décrit présente le mème genre de fonctionnement que celui de la Fig.3 à la différence près que les enroulements successifs de phase ABC de l'enroulement 45 sont successivement alimentes au moyen de l'en- roulement 43 et du groupe de valves 50 à 67 fonctionnant comme le feraient plusieurs redresseurs.
Par exemple, on supposera que la phase du potentiel alternatif fourni parle circuit 47 est telle qu'il est fourni une alternance positive d'excitation à fréquence inférieure aux transformateurs de grille associés aux valves 50-53-56 et 61-64-67.
L'enroulement 43 constitue, avec ses six salves, un redresseur à deux alternances avec enroulement de phase A de l'enroulement 45 relié à son circuit à courant continu. Une alternance de potentiel offrant la forme pra- tiquement sinusoïdale est fournie à 1'enroulement de phase A pendant cet in- tervalle, ainsi qu'il a été expliqué ci-dessus. Pendant l'intervalle suivant, les valves positives 50, 53 et 56 deviennent non conductrices, et les valves 51,54 et 57 sont commandées pour fournir une partie d'une onde sinusoïdale de potentiel à l'enroulement de phase B.
De oette facon, les enroulements de phase ABC sont alimentés successivement, et il est fourni au circuit alter- natif, un potentiel alternatif triphasé de forme pratiquement sinusoïdale*
Les Fig.5 et 6 représentent un équipement analogue à celui de la Fig.l, mais comportant l'application d'un potentiel de grille composé, for mé par la superposition d'une onde rectangulaire et d'une onde pointue.
La système représenté Fig.5 transfère l'énergie entre un circuit à courant alternatif à fréquence supérieure 110 et un circuit à courant al- ternatif à. fréquence inférieure 112. E'un des circuits ou les deux doivent être reliés à des sources indépendantes de F.E.M. ill et 113.
Cet appareil comporte un transformateur 114 dont l'enroulement 115 est relié au circuit 110, et dont l'enroulement 116 est pourvu d'un point moyen électrique relié à un pôle du circuit 112 et ayant ses bornes extrêmes reliées à l@autre polo
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du circuit 112 à travers deux paires de valves 117-118 et 119-180 montées en opposition par rapport au circuit à fréquence inférieure, à travers les moi- tiés opposées d'une réactance 121 à point central. Les grilles des différen- tes valves reçoivent une composante à la fréquence empruntée au circuit 112, à travers un transformateur de grille 122 et un déphaseur 123 approprié.
Com- me on le verra plus loin, il est désirable d'avoir une composante à la fré- quence intérieure offrant de préférence une forme pratiquement rectangulaire.
On peut l'obtenir en montant, aux bornes du circuit d'excitation de grille, un dispositif à tension constante, par exemple un tube à effluve 125, dispo- sé de facon à maintenir une tension pratiquement inférieure à celle de l'am- plitude de l'excitation de grille* Une résistance 126 de limitation de cou- rant est de préférence montée en série avec ce tube pour protéger le secon- daire du transformateur 123.
Pour transférer le débit entre les valves correspondantes des deux paires lorsque l'énergie passe du circuit à fréquence inférieure au circuit à fréquence supérieure (ou lorsque l'énergia passe dans le sens in- verse avec un facteur de puissance inférieure à l'unité sur le circuit à fré- quence inférieur) on alimente, comme précédemment, les grilles des différente! valves à l'aida d'une composante à fréquence supérieure dérivée du circuit 110 à travers un transformateur de grille 127 et un déphaseur 128 alimenté par la circuit 110 à travers le dispositif 129.
Comme spécifié plus haut, le transformateur de grille 127 doit être auto-saturant on l'on doit utiliser d'autres moyens pour convertir l'ex- citation de grille sinusoïdale en excitation par onde de forme pointue.
Au cas où l'on désire transférer l'énergie du circuit à la fré- quence inférieure au circuit à la fréquence supérieure, et si le circuit 110 n'est pas relié à une source indépendante de F.E.M., on doit brancher une capacité de commutation 130 aux bornes de l'enroulement 116.
On considérera d'abord le fonctionnement de l'appareil ci-dessus lorsqu'il transfère l'énergie du circuit à fréquence plus élevée 110 au cir- cuit à fréquence inférieure 112. Si cette énergie doit être transférée à facteur de puissance unité, l'excitation à fréquence supérieure, fournie par le transformateur de grille 127, peut être négligée, puisqu'il suffit de ren- dre les valves 117-119 et 118-120 alternativement conductrices à la fréquence
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du circuit 112.
Par exemple, pendant la première alternance du potentiel à la fréquence inférieure, l'énergie est transférée au circuit 112 par le transformateur 114 et les valves 117 et 119 constituant l'équivalant d'un redresseur dont le circuit à courant continu comporte la moitié supérieure de la réactance 121 et le circuit à courant alternatif 112. Pendant l'alter- nance suivante du potentiel à fréquence inférieure, les valves 118 et 120 sont rendues conductrices, et il est fourni au circuit 112 un courant uni- directionnel de sens opposé, à travers la partie inférieure de la réactance 121.
Cette réactance sert à amortir les ondulations de la tension redressée fournie au circuit à fréquence inférieure, et aussi à limiter tout courant de court-circuit sur le circuit à fréquence supérieure au cas où une paire de valves serait excitée avant que la précédente ait cessé d'être conductrice
Par conséquent, la réactance de cet élément doit être relativement élevée par rapport au circuit à la fréquence supérieure, et relativement faible par rapport au circuit à fréquence inférieure, de façon à ne pas empêcher le transfert du courant, d'une paire de valves redressasses à l'autre, à la fré- quence inférieure.
Si, au contraire, on fournit au circuit 112, un courant à fac- teur de puissance en retard, le courant ne s'inverse pas à l'instant auquel l'excitation an redresseur d'une paire des valves est supprimée, alors que l'autre paire est excitée pour fonctionner en redresseur, mais persiste dans l'une des valves (par exemple la valve 119) et passe suivant la F.C.E.M. du circuit d'utilisation et en opposition avec la F.E.M. de la partie de l'en- roulement 116 associée pendant l'alternance suivante du potentiel à la fré- quence supérieure. Si on laissa le courant se maintenir dans cette valve, elle fonctionnera de nouveau comme un redresseur pendant l'alternance sui- vante, et l'appareil sera exposé à un court-circuit.
La Fig.6 permet de se représenter certaines caractéristiques du fonctionnement du dispositif de la Fig.5 avec un facteur de puissance en retard sur la circuit à la fréquence inférieure.
La Courbe A y représente le potentiel alternatif à la fréquence supérieure du circuit 110, la courbe B le potentiel appliqué sur le circuit 112 au moyen de l'appareil convertisseur à valvesl' la courbe C l'excitation de grille résultante appliquée sur la grille d'une des valves, par exemple
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la valve 119 et la courbe D l'intensité du courant passant dans le circuit 112 à la fréquence inférieure.
On considérera le fonctionnement de l'appareil à l'instant "c" en exposant que la valve 117 est d'abord rendue conductrice. On verra que, pendant l'intervalle "cg" les valves 117 et 119 agissent comme un redresseur à daux alternances, étant tour à tour conductrices pendant les alternances successives du courant à la fréquence supérieure. A l'instant "g " par exem- ple, on désire inverser la polarité du potentiel appliqué au circuit de gril-
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le 112; mais, par suite de la réactance de ce circuit,;, ile courant ne s'inver- se pas immédiatement et il continue à passer dans la dernière valve 119. Par exemple, pendant l'intervalle "fg" ,la valve 119 livre passage au courant et la borne de droite de l'enroulement 116 est négative, la valve 119 agissant
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aomne redresseur.
Pendant l'intervalle "gà", la réaetanee du circuit 118 for- ce le courant à se maintenir dans la valve 119, pusqu'entre temps la valve 117 a cessé d'être conductrice, et le courant passe en opposition avec la
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F. JïJ.:r.r. de la partie droite de l'enroulement 116, le courant à fréquence in- fériaura diminuant comme l'indique la courbe Bu SI la valve 119 reste condé- trice pendant l'intervale "hi", elle fonctionne à nouveau conme redresseur tendant à établir un courant à la fréquence inférieure et tendand aussi à en-
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voyer un courant de courq-cireuit dans la valve 119, la réactance 12, et la valve 118, laquelle est maintenant excitée pour fonctionner en redresseur, et l'enroulement de transformateur 116.
Pour éviter un tel court-circuit, on excite les valves 117 et 119
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pour fonctionnement en "alterner" pendant l'alternaiae à potentiel de fré- quenqe inférieure, lorsqu'elles ne fonationn Eait pas comme redresseur. M moyen du transformateur déphaseur 128, on avance légèrement l'excitation pointue pour fonctionnement en "alterneur" comme indiqué au dessin, de sorte que le courant est transféré de la valve 119 à la valve 117 au point "x",
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passant an opposition avec la l.ff.E.. de la partie gauche de l'enroulement 16e pendant l'intervalle ":i" x Aupâi.at "1!1, le courant à la fréquence in- férieure est tombé à zéro, et les valves 118 et 120 fonctionnent maintenant en redresseur pour fournir l'alternance suivante à la fréquence inférieure.
Semblablement, pendant l'intervalle "mc", les valves 118 et 120
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sont excitées pour fonctionner ecn "alte1'l1eur' et retourner l'énergie au cir-
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cuit à la fréquence supériewre 110.
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On voit maintenant qu'en se combinant avec l'excitation pointue à la fré- quence supérieure, l'excitation de grille à la fréquence inférieure doit titre de forme pratiquement rectangulaire pour permettre aux valves correspondantes des groupes ou paires d'agir successivement comme redresseurs "ou "alterneurs" En cas d'alimentation du circuit à la fréquence Inférieure 112 par une sour- ce de F.C.E.M.,il est évident que le facteur de puissance fourni au circuit 112 dépend du déphasage de l'excitation de grille à la fréquence inférieure, qu'on peut régler au moyen du transformateur déphaseur 123.
Au cas où le circuit à fréquence Inférieure n'est pas relié à une source indépendante de F.E.M., il est évident que le facteur de puissance sur ce circuit est déter- miné seulement par ses caractéristiques de charge.
On peut aussi utiliser l'appareil décrit pour transférer l'éner- gie à partir du circuit à la fréquence Inférieure 118 au circuit à la fré- quence supérieure 111; Les valves 117 et 119 ,ainsi que l'enroulement 116, agissent alors comme un alterneur pendant une alternance de la tension à la fréquence inférieure, tandis que les valves 118 et 120 et l'enroulement 116 agissent comme un alterneur pendant l'alternance de sans opposé de la tension à la fréquence inférieure.
Au cas où le circuit à la fréquence supérieure 110 est relié à une source indépendante de F.E.M. 111, il est évident que cette F.E.M. peut servir à commuter le courant entre les valves 117 et 119 et les valves 118 et 120 par une avance de phase appropriée de l'excitation de gril- le à la fréquence supérieure, à travers le transformateur déphaseur 128. Si au contraire le circuit 110 n'est pas relié à une source indépendante de F.E.M., on peut faire appel à une capacité de commutation 130 pour commuter te courant entre les différentes valves.
La Fig.7 représente une extension de l'invention à un système de transfert d'énergie entre un circuit triphasé 131 à fréquence supérieure et un circuit monophasé 132 à fréquence Inférieure. L'appareil comporte deux re- dresseurs hexaphasés. l'un comprenant les six valves 133 disposées pour ali- menter une moitié de l'enroulement primaire du transformateur de débit 134 à partir du circuit 131, à travers un transformateur comportant un primaire 135 relié au circuit 131 et un secondaire hexaphasé 136.
L'autre redresseur com- porte les valves 137 disposées pour alimenter l'autre moitié du primairedu transformateur 134 à partir du circuit 131, à travers un transformateur com- portant un primaire triphasé 138 relié au circuit 131 et un secondaire hexa-
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phasé 139.
Les grilles des différentes valves da chaque redresseur sont exci- tées pour fonctionner en alterneurependant les alternances, de deux en deux, du circuit à la fréquence inférieure, pendant lesquelles l'autre redresseur fonctionne comme tel suivant les indications de la Fig.5, Pour fournir cette excitation en altemeur, on relie les grilles de réglage des différentes val- ves 133 à leur circuit cathodique commun à travers les éléments suivants : batterie de polarisation négative 140, résistance 141, enroulements secondai- res appropriés de transformateurs de grille 143,144 et 135 et résistances de limitation de courant 146..
De marna, les grilles de réglage des valves 137 sont reliées à leur circuit cathodique commun à travers les éléments suivants; batterie de polarisation 140, résistance 142, enroulements secondaires appropriés des transformateurs de grille 143, 144 et 145 et résistance 149 de limitation de courant. Comme dans la Fig.5, les transformateurs 143, 144 et 145 sont à auto saturation, pour fournir de l'excitation de grille désirée de forme pointue.
Les enroulements primaires de ces transformateurs sont alimentés à travers un transformateur déphaseur 147 et un transformateur de potentiel 148 à par- tir du circuit 131 à courant alternatif à la fréquence supérieure.
Pour commander les groupes de valves 133 et 137 alternativement en redresseur, afin de fournir les alternances successives du courant à la fréquence inférieure, on introduit des résistances 141 et 142 dans les cir- cuits de redresseurs comportant un transformateur 150 et des valves 151 et 152, les alternances redressées fournissant, dans ces résistances, une chute de potentiel à leurs bornes suffisante pour surmonter le potentiel de polari- sation de la batterie 140 et rendre un groupe de valves ou l'autre groupe en- tièrement conducteur pour fonctionner en redresseur.
Le primaire du transfor- mateur 150 peut être alimenté à partir du circuit 132 à la fréquence infé- rieure, à travers un transformateur déphaseur 153 et un dispositif à phase artificielle 154 au moyen duquel on peut facilement régler le déphasage du courant fourni au circuit à la fréquence inférieure.
Dans cette disposition polyphasée, on a trouvé que la simple excitation d'un groupe de valves en alterneur n'est pas suffisante pour em- pêcher tout court-cirouit au cas où l'on fonctionne à facteur de puissance inférieur à l'unité sur le circuit à la fréquence inférieure. pour éviter de --IL
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tels court-circuits, on a fait appel à des moyens qui permettent de maintenir positivement l'excitation en redresseur d'un groupe de valves, jusqu'à ce que le courant ait cosse de passer dans l'autre groupe.
Les moyens donnés ex exemple comportent des transformateurs série 155 et 156 insérés dans le circuit 132 à la fréquence inférieure, dont les secondaires alimentent les grilles des valves 151 et 152. Les connexions sont telles que, aussi longtemps qu'il passe du courant dans un groupe de valves (par exemple les valves 133), la tension secondaire du transformateur série 155 est négative et applique une polarisation négative sur la grille de la valve 151 qu'elle maintient non conductrice. Si aucun courant ne passe par la résistance 142, la batterie de polarisation 140 diffère la commande en redresseur du groupe de valves 137.
Mais, dès que le courant passe par zéro dans le premier groupe redresseur mentionné ci-dessus, la polarisation néga- tive est retirée de la valve 151,cette valve devient conductrice et fournit, à travers la résistance 142, du courant d'une intensité suffisante'pour dépas. ser la polarisation négative de la batterie 140 et pour commander les diffé- rentes valves 137 en redresseur.
Pour maintenir l'amplitude des potentiels de grille des valves 151 et 152 dans des limites déterminées indépendantes des variations du cou- rant du circuit 132, il est préférable de placer, aux bornes des secondaires des transformateurs 155 et 156, des dispositifs à tension constante, tels que les tubes à effluve 157 et 158, et ai on le désire, des résistances de charge 159 et 160. Au cas où l'on désirerait une certaine marge de sécurité avec les appareils fonctionnant sous charge inductive, on peut élever sensi- blement la polarisation négative des valves 151 et 152 en insérant des réac- tances 161 et 162 dans les circuits de grille, et en branchant les résistance! 163 et 164 aux bornes de ces circuits, afin de constituer un circuit ferme pour le courant en retard fourni par la réactance.
En faisant fonctionner l'appareil ci-dessus, la Société demande.. resse à reconnu qu'il était occssionnellement induit des potentiels élactros- statiques sur les grilles de réglage d'une ou plusieurs des valves par des potentiels transitoires apparaissant dans le système, lors du transfert du courant entre les valves. Ces potentiels induits sont dus à la capacité elec- trostatique grille-anode des différentes valves et, dans certains cas, ils peuvent suffire à surmonter la polarisation négative de la batterie 140 et à
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rendre les valves conductrices à un instant où elles ne devraient pas l'è- tre: C'est ce qui se produit en particulier lorsqu'on fonctionne avec des circuits à haute tension.
Dans certains, il est désirable de brancher des capacités 165 entre grille et cathode de chacune des valves.
11 est facile de comprendre les principes de fonctionnement de l'appareil décrit si on se reporte aux Fig.l et 5. Comme dans ces figures, les deux groupes de valves 133 et 137, avec leurs enroulements de transfor- mateurs associés 136 et 139, fournissent alternativement une série d'impul- sions redressées à la fréquence supérieure, de manière à constituer les al- ternances successives de sens opposés du courant à la fréquence inférieure.
Pour répondra aux besoins du courant un retard et en avance sur le circuit à fréquence inférieure, un groupe de valves fonctionne en redresseur dans l'in- tervalle pour lequel l'autre groupe fonctianne en alterneur.
Les valves sont tour à tour commandées pour fonctionnement en redresseur en produisant alternativement, dans les résistances 141 et 142, une polarisation de valeur suffisante pour surmonter la tension négative de la batterie 140, cette polarisation étant produite au moyen du redresseur comportant le transformateur 150 et les valves 151 et 152.
Aussi longtsmps qu'un courant continu a passé dans le circuit à fréquence inférieure à tra- vers l'un ou l'autre groupe de valves 133 et 137, on applique une polarisa- tion négative sur la grille d'une des valves 151 ou 152, pour différer l'ap- plication de la polarisation positive fournie aux redresseurs 141 at 142, et pour empêchât* par conséquent les deux groupes de valves de fonctionner simul- tanément en redresseur (ce qui aurait pour effet un court-circuit sur le cir- cuit 1310.
Comme indiqué ci-dessus, on peut obtenir une marge de sécurité en étendant sensiblement l'excitation négative de grille des valves 151 et 152 au moyen de réactances 161 et 162, assurant ainsi la non-simultanéité dans la conductibilité par les valves 133 et 137.
Dans la tonna de réalisation représentée Fig.8, on transfère du courant du circuit à la fréquence inférieure 113 ayant une fréquence constan- te, au circuit à la fréquence variable ou fixe 169. On a trouvé que la con- version du courant alternatif de fréquence fixe en courant alternatif à fré- quence variable se réalise le plus convenablement lorsque la fréquence d'a- limentation est relativement élevée par rapport à la fréquence maximum du circuit d'utilisation./
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Or, les fréquemces commerciales dont on dispose sont généralement du même ordre de grandeur que les fréquences variables qu'on désire obtenir.
Le dispositif de la Fig.8 permet par conséquent de convertir d'abord le courant alternatif simple de la source 113 en courant alternatif de fréquence plus élevée (au moyen d'un dispositif analogue à celui de la Fig.5); après quoi on reconvertit cette fréquence supérieure à courant alter- natif en fréquence variable triphasée. Dans ce but, on a prévu un dispositif du type représenté Fig.5, pour convertir la fréquence inférieure à courant alternatif fournie par la source 113, en une fréquence plus élevée qu'on four nit au circuit 110, et ensuite cette fréquence plus élevée est oonvertie en une fréquence polyphasée inférieure et variable, au moyen d'un appareil con- portant les valves 170 à 181, les réactances 182, 183 et 184, chacune pour- vue d'un point moyen électrique auquel sont reliées les différentes phases du circuit d'utilisation 169.
Les connexions sont telles que chaque borne du circuit d'utilisation 169 est reliée à la borne correspondante du circuit intermédiaire 110, àtravers deux valves en opposition.
Des réactances 185 sont de préférence insérées dans les différen- tes phases du circuit à courant alternatif 169, et une capacité 186 est con- nectée aux bornes du circuit à haute fréquence pour favoriser la commutation comme on le verra plus loin. Des interrupteurs 187 et 188 peuvent être éga- lement prévus dans les circuits à fréquence supérieure et à fréquence infé- rieure.
Comme dans les dispositifs précédente, la grille de réglage de chacune des valves est pourvue d'une composante à la fréquence inférieure, qui doit permettre de redresser la fréquence aupérieure fournie aux diffé- rentes phases du circuit à courant alternatif 169, et une composante de forme pointue à la fréquence supérieure pour commander celles des valves qui n'agie- sent pas comme redresseuses et les faire fonctionner en alterneurs afin de permettre le fonctionnement dans des conditions de facteur de puissance infé- rieure à l'unité sur le circuit 169.
La composante à la fréquence inférieure de grille est empruntée à un circuit triphasés 189 dont la fréquence est fixe ou variable, suivant la fréqusnce qu'on désire donner au circuit 169 alimenté au moyen de l'alter- nateur 190.
Cet alternateur peut être du type pilote et fournir l'excitation
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de grilla de J'appareillage ou bien il peut âtre un alternateur indépendant relié au circuit 189; auquel cas, l'énergie peut être fournie à ce circuit lorsque l'interrupteur 188 est en position inférieure. Les transformateurs de grille 192, 193 et 194 sont alimentés à partir des différentes phases du circuit 189, à travers un transformateur déphaseur 191.
Comme dans la Fig.7, les grilles de chacune des valves 170 à 181 sont alimentées au moyen d'une source de polarisation négative à partir d'une des batteries 195. pour empêcher la fonctionnement des valves en redresseuses Les divers enroulements des transformateurs de grille 192, 193 et 194 sont con nectés de façon à alimenter chacune des résistances 196 à l'aide d'un poten- tiel de polarisation unidirectionnel qui s'oppose à la polarisation fournie par les batteries 195 à travers les valves 197 (de préférence du type à va- peur)
Pour répandre aux besoins de fonctionnement à facteur de puis- sance inférieur à l'unité, et pour éviter la possibilité de court-circuit résultant de l'excitation simultanée de groupes opposés de valves en redres- seuses,
on a prévu comme ci-dessus, des moyens de différer l'excitation en redresseur de chaque groupe de valves, comportant une polarisation aux bornes des résistances 196. Ce réglage de l'excitation des redresseurs peut s'obte- nir par réglage du potentiel de grille des différentes valves 197, par exem- ple en alimentant ces grilles à l'aide du circuit 189 à travers un transfor- mateur déphaseur 198. En ajustant convenablement le déphasage des transfor- mateurs déphaseurs 191 et 198, on peut rendre les valves 197 conductrices pour telle partie de la période de F.C.E.M. du circuit 189 qu'un désire, de sorte que les valves correspondantes du groupe 170 à 181 sont commandées pour fonctionnement en redresseur sagement pendant cette période.
La composante à la fréquence supérieure du potentiel de grille de forme pointue peut être fournie par le circuit intermédiaire à la fréquen- ce supérieure 110, à travers un transformateur déphaseur 199 et un dispositif à phase artificielle 200, un transformateur auto-saturant 201 (ou tout autre moyen connu) permettant de convertir une onde sinusoïdale en onde pointuel et un transformateur de grille 202, pourvu de plusieurs secondaires, introduisait: une composante de potentiel alternatif de forme pointue dans les circuits de grille des différentes valves.
Pour exposer le fonctionnement du dispositif de la Fig.8à. on sup-
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posera l'interrupteru187 ferme et l'interrupteur 188 dans sa position supé- rieure. L'appareillage (y compris le transformateur 114 et les valves 117 à 120 ) convertit le courant alternatif fourni par la source 113 en courant al- ternatif à fréquence plus élevée, et fournit le courant converti au circuit 110 suivant le processus utilisé dans les Figures précédentes. Pendant une demi-période du circuit à la fréquence supérieure (par exemple l'alternance pour laquelle la ligne supérieure du circuit 110 est positive), l'une des phases du circuit 169 est alimentée à partir de ce circuit à travers deux des valves 170 à 181.
Par exemple, la phase AB est alimentée à travers la valve 170, la partie gauche de la réactance 182, la partie droite de la réactance 183 et la valve 176. Pendant l'alternance suivante à la fréquence supérieure, la pha se AB est alimentée à travers la valve 174, la partie droite de la réactance 183, la partie gauche de la réactance 182 et la valve électrique 180. En d'autres tannes, ces quatre valves 170, 176, 174 et 180 agissent comme un redresseur à deux alternances fournissant de l'énergie à la phase AB, aussi longtemps que leurs grilles sont alimentées pour fonctionner en redresseur (temps qui ,pour un facteur de puissance unité correspond à une alternance compote du courant à la fréquence inférieur.
De marne, du courant est transmis aux phases BC et EA pendant des Intervalles successifs. Quand la aharge sur le circuit 169 n'est pas réactive il suffit de commander successivement les grilles des différentes valves à la fréquence du circuit 169. Mais lorsque le facteur de puissance est in@fé- rieur à l'unité (par exemple avec retard de courant sur le circuit 169), l'excitation à la fréquence inférieure de ces valves à pour effet d'amorcer m des groupes de valves pour les rendre redresseuses pendant que le courant passe encore dans l'autre groupe de valves, d'où danger de court-circuit, comme on l'a exposé à l'occasion de la Fig.7, et comme indiqué déjà, ce dan- ger est écarté par une batterie de polarisation négative 195 dans le circuit de grille de chacune des valves par l'opposition,
à cette polarisation de bat- terie, de la tension aux bornes d'une résistance 196 également insérée dans le circuit de grille. Chacune des résistances 196 est alimentée à partir d'un secondaire d'un des transformateurs de grille 192, 193 et 194 à travers une valve à grille 197, et les déphasages des potentiels de grille et d'anc- de des différentes valves se règlent au moyen des transformateurs déphaseurs
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191 et 198, de sorte que thés valves sont conductrices seulement pendant une partie déterminée à l'avance de chaque période du circuit à la fréquence in- férieure 189.
Cette partie de chaque période peut se régler aisément au moyen des transformateurs déphaseurs, pour correspondre seulement à la période pen- dant laquelle le courant fourni au circuit 169 est en phase avec la tension du circuit,, c'est-à-dire toutes les fois que le courant passe en opposition avec la F.E.M. instantanée du circuit 169, ou qu'une des valves 170 à 181 est excitée pour le fonctionnement en redresseur*
Un tel dispositif serait susceptible de fonctionner, mais il tendrait à produire certaines distorsions et irrégularités dans le circuit du fait que le courant de charge passerait d'une façon intermittente.
Mais on a vu qu'en introduisant une composante de commande en alterneur pour chaque valve pendant les périodes o. elles ne fonctionnent pas comme redresseuses, on permet au courant de passer en sens opposé à travers l'appareil.durant les fractions de la période à la fréquence inférieure pour lesquelles le courant est en ppposition avec la F.E.M. du circuit.
-La façon dont chacune des grilles de réglage reçoit ces deux composantes de potentiel se comprend parfaitement si l'on considère le cir- cuit de grille d'une des valves, par exemple 170. sa grille est reliée à sa cathode à travers les éléments suivants, résistance de limitation 168, con- ducteur 203, secondaire 204 du transformateur de grille 202, conducteur 205, résistance de polarisation 196 (excitée à l'aide du secondaire 205 du trans- formateur de grille 192, à travers la valve 197), conducteur 207 et batterie de polarisation négative 195.
De même, chacun des divers autres circuits de grille peut être suivi et retracé sur la figure: on voit qu'il comporte une batterie de polarisation négative 195, un secondaire de transformateur de grille 202 (produisant une excitation à la fréquence supérieure de forme poin- tue) et une résistance de polarisation 196 alimentée à partir d'un secondaire 4!un des transformateurs de grille 192, 193 et 194, en vue de fournir une Composante d'excitation à fréquence inférieure suffisante pour surmonter la polarisation négative d'une des batteries 195.
On a exposé le fonctionnement de l'appareil de la Fig.8 dans ldhypothèse que l'interrupteur 188 est dans sa position supérieure, position pour /
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laquelle il est nécessaire que le circuit 169 soit pourvu d'une source de F.C.E.M.. Si, au contraire, l'interrupteur 188 est ramené à sa position inférieure, de manière à fournir l'énergie au circuit 189, et si la machine 190 est une génératrice de puissance reliée à ce circuit d'utilisation, l'ex- citation à la fréquence inférieure pour l'appareil peut s'obtenir directe- ment de ce circuit, sans l'utilisation d'une génératrice pilote indépendante.
On a décrit cette réalisation de l'invention comme appliquée à un dispositif transférant l'énergie d'un circuit monophasé à haute fréquence à un circuit polyphasé à basse fréquence, mais il est évident qu'on peut l'é- tendre à un dispositif de transfert de polyphasé en polyphasé, en intercon- nectant chaque borne d'un circuit avec chaque borne de l'autre circuit à tra- vers deux valves montées en opposition.
La variante de la Fig.9 permet de régler la quantité d'énergie transmise entre circuits à courant alternatif à haute et à basse fréquences.
Le circuit de puissance est, dans cette figure. identique à celui de la Fig.3 Cette disposition permet de réduire à deux le nombre des potentiels cathodi- ques des valves 117 à 120. Comme dans les dispositifs précédents. les valves sont, pour fonctionnement en inverter, excitées au moyen de transformateurs de grille 127 et 127' recevant le courant du circuit à fréquence supérieure 111 à travers un transformateur de déphasage 128 e@ un circuit 129 à phase artificielle. Dans cet ensemble les grilles des différentes valves résolvant aussi une seconde composante d'excitation à haute fréquence de forme pointue destinée à exciter les différentes valves pour le fonctionnement contrôlé en redresseur.
Suivant cette figure, les grilles des différentes valves sont excitées à partir de transformateurs saturables 210 à 213 dont les enroulement primaires se relient au circuit de haute fréquence 111 à travers un transfor- mateur déphaseur 214 et un circuit à déphasage artificiel 215.
Les transformateurs 210 à 213 inclusivement sont maintenus nor- malement saturés par les enroulements auxiliaires 216 à 219, les bobines 216 et 217 étant excité* en série à partir d'une source à courant continu repré- sentée sous forme d'une batterie 220, à travers une résistance 221 et les bobinages 218 et 219 sont excités pareillement à travers une résistance 222.
Avec les transformateurs ainsi saturés, aucun potentiel n'est induit dans les secondaires inclus dans les circuits de grille des différentes valves et ces secondaires sont, en fait, court-circuités magnétiquement. Pour éliminer pé-
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riodiquement la saturation des transformateurs 210 à 213 et exalter ainsi les différentes valves 117 à 120 (afin d'assurer le fonctionnement en redres- saur) on a inséré dans le circuit, avec chaque paire de bbbinages saturants 216-217 et 218-219. un enroulement secondaire du transformateur de grille 223.
Le primaire de ce transformateur peut être alimenté à partir d'une source appropriée quelconque de potentiel de réglage offrant la fré- quence désirée, par exemple le circuit 2241 ou bien encore (au cas où le cir- cuit à fréquence inférieure 112 est relié à une source indépendante de F.E.M. déterminant sa fréquence) le primaire du transformateur 223 peut être alimen- té par allât Les enroulements secondaires du transformateur 223 sont en cir- cuit avec les bobinages saturants, de telle sorte que le potentiel de la bat- taria 220 est, dans le circuit des enroulements 216-217, en opposition pour les alternances de tension du circuit 224 dans le sens donné, tandis que la dite tension de la batterie 220 est, dans le circuit des enroulements 218-219 opposée pendant l'autre alternance.
Si on le désire, on peut monter des résistances de limitation de courant 225 et 226 en série avec les secondaires du transformateur 223. Il est également préférable d'insérer comme ci-dessus, des dispositifs à conduc- tibilité unilatérale, par exemple des redresseurs à contact 227 et 228 en sé- rie avec les bobinages saturants pour empêcher l'inversion du courant de sa- turation au cas où la tension fournie par le transformateur 223 dépasserait celle de la batterie. Des batteries de polarisation 229 sont montées de préfé rence dans les divers circuits de grille des valves 117 à 120.
A beaucoup d'égard, l'appareil de la Fig. 9 fonctionne comme ce- lui de la Fig.5. On supposera par exemple que, pendant une alternance donnée du potentiel de réglage du circuit 224, la tension de l'enroulement secondais du transformateur 223 est en opposition avec celle de la batterie 220 dans le circuit des enroulements 216-217 de sorte que les transformateurs 210 et 211 se désaturent. Comme indiqué ci-dessus, la présence du redresseur à contact 227 empêche l'inversion du courant de saturation qui tondrait à saturer les transformateurs en leur donnant une polarité magnétique opposée au cas où l'amplitude du potentiel de réglage dépasserait la tension de la batterie 220.
On applique alors une tension alternative de forme pointue sur les
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grilles des valves 117 et 119, à partir des transformateurs 210 et 211 dont les enroulements primaires sont excités par le circuit à fréquence supérieure 111. Les valves 117 et 119 fonctionnant maintenant en redresseur fournissant une tension uni-directionnelle au circuit à la fréquence inférieure 112.
Pendant ce même Intervalle, les transformateurs 210 et 213 sont complètement saturés, de sorte qu'il n'est fourni aucune excitation de re- dressement aux valves 118, et 120, ces valves étant alimentées à l'aide d'une tension alternative à la fréquence supérieure offrant une forme pointue pour le fonctionnement en alterneur à l'aide du transformateur 127'. Dans ces conditions, l@appareil fonctionne pour fournir de l'énergie, sous tel facteur de puissance qu'on désire, au circuit à la fréquence Inférieure 112, comme on l'a expliqué en plus grande détails à l'occasion de la Fig.l.
Pendant l'alternance suivante de la tension de réglage à la fré- quence inférieure, les transformateurs 210 et 211 se saturent, tandis que les transformateurs 212 et 213 se désaturent, de sorte que les valves 118 et 120 fonotionnenent en redresseur contrôlé et fournissent la tension unidireation- -nelle au circuit à la fréquence inférieure 112, tandis que les valves 117 et 119 fonctionnent en alterneur. De cette façon, les alternances successives du courant à la fréquence inférieure sont fournies au circuit 112 à partir des deux paires de valves 117 et 119 d'une part. 118 et 120 de l'autre.
Il est évident que si la phase de l'excitation en redresseur fournie par les transformateurs 210 et 213 est modifiée par le transformateur de déphasage 214, on peut régler à telle valeur qu'on désire le potentiel unidirectionnel moyen appliqué au circuit à la fréquence inférieure 112 par les deux redres- seurs contrôlés pendant les alternances successives du courant à la fréquence inférieure.
Evidemment, l'énergie transférée au circuit à la fréquence infé- rieure 112 peut ainsi être réglée en quantité, par un réglage du potentiel moyen appliqué sur l'appareil à partir du circuit à la fréquence supérieure.
Le contrôla de phase de l'excitation en redresseur permet également d'éviter tout courant de circulation entre les valves excitées pour fonctionner en redressement et les valves exaltées pour fonctionner en alterneurs du fait de la tension en alterneur du plus faible résultant de l'intorduction d'un angle approprié de commutation dans l'excitation de l'inverteni
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Dans la Fig.10 on retrouve des dispositions analogues à celles de la Fig.
9 sauf que l'excitation en redresseur des deux paires de valves est courtk-circuités électriquement de faon alternative, plutôt que magnéti- quement par saturation des transformateurs de grille, Par exemple ,les valves 117 et 119 reçoivent une excitation en redresseur émanant des secondaires 231 et 232 du transformateur de grille 230, et les valves 118 et 120 une excitati- tion en redresseur à partir aea enroulements secondaires 233 et 234 du trans- formateur de grilla 235, les transformateurs 230 et 235 ayant leurs primaires excités par le circuit à la fréquence supérieure 111, à travers le transfor- mateur déphaseur 214, comme dans la Fig.9.
Les enroulements 231 à 234 sont disposés de manière à être électriquement court-circuités à travers les val- ves 236 à 239, les grilles deux deux valves 236-237 et 238-239 étant rendues alternativement positives au moyen d'une excitation à la fréquence inférieure tirée du circuit de réglage 224.
Il est pourtant évident que l'excitation en redresseur peut être retirée par l'ouverture du circuit, plutôt que par court-circuit. On a insé- ré des batteries de polarisation négative 240 et 241 dans les circuits de grille des valves 117-119 et 118-120, une partie de ces batteries pouvant être introduite dans les circuits anode-cathode des valves auxiliaires 236 à 239 comme indiqué au dessin, afin d'assurer que les courants soient inter- rompus dans ces valves lors du passage au zéro de l'excitation à la fréquen- ce inférieure.
Comme on le voit, les grilles des valves auxiliaires reçoivent également une légère polarisation positive assurée par leurs connexions in- termédiaires avec les batteries 240 et 241 et destinée à leur assurer une conducti@bilité pour les alternances complètes d'excitation à la fréquence inférieure.
A tous autres égards, le fonctionnement de l'appareil est ana- logue à celui de la Fig.9.
Il est évident que l'un quelconque des différents types d'exci- tation de grille décrits ci-dessus est également applicable à l'un quelcon- que des circuits de puissance représentés plus généralement, aux circuits de puissance destinés à transférer l'énergie entre circuits, à courant alter- natif à fréquences différentes.
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Bien qu'on ait représenté et décrit plusieurs formes de réali- sation'de l'invention, il est évident qu'on ne désire pas se limiter à ces formas particulières, données simplement à titre d'exemple et sans aucun ca-
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raatêri restrictif, et que par conséquent toutes les variantes ayant mtme principe et même objet que les dispositions indiquées ci-dessus, rentreraient comme elles dans le cad@e de l'invention.