<Desc/Clms Page number 1>
"Dispositif pour dévier le champ principal d'un transformateur en cas d'accroissement de l'intensité secondaire, à l'effet de limiter les intensités et les tensions dans le circuit secondaire "
L'objet de la présente invention est un dis- positif pour dévier le flux principal d'un trans- formateur en cas d'accroissement de l'intensité se- condaire à L'effet de limiter les intensités et les. tensions dans le circuit secondaire,ou encore pour produire une plus grande dispersion entre les enrou- lements primaire et secondaire en vue de les protéger.
On sait généralement que , lorsque les bornes secondaires d'un transformateur sont court-circuitées,
<Desc/Clms Page number 2>
il se produit des. intensités de courte-circuit très élevées, correspondant à la résistance apparente de court-circuit des enroulements, et que ceux-ci brûlent On peut diminuer les risques de combustion des en- roulements en intercalant des fusibles dans les cir- cuits, mais il existe un nombre extrèmement grand de domaines d'utilisation des transformateurs pour lesquels l'interposition de fusibles dans les circuits parait peu convenable, et pour lesquels des. solutions plus convenables doivent être employées pour empêcher les enroulements de brûler,.
Tel est notamment le cas en ce qui concerne les petits transformateurs dans les- quels un fusible. placé dans le primaire n'agit plus de façon irréprochable à cause des intensités très faibles et, s'il est placé dans le secondaire, le circuit alimente généralement des installations à faible intensité qui, pour des raisons de fonction ou même de service et pour des raisons d'isolement ne permettent plus de le considérer comme efficace.
C' es t notamment pour des raisons de service qu'une protection des circuits par cartouches fusibles ou par disjoncteurs peut s'avérer impropre en certains cas,. par exemple pour les transformateurs de commande des ascenseurs, les installations de sécurité sur les chemins de fer, les redresseurs d'installations ra- diophoniques, etc...,
Suivant l'invention, on élimine ces inconvénients tout en supprimant les cartonches fusibles et les disjoncteurs en déviant une partie du flux principal du transformateur au moyen d'une dérivation magnétique
<Desc/Clms Page number 3>
de l'enroulement secondaire obéissant à l'intensité secondaire,
grâce à quoi on produit automatiquement une réduction des intensités de court-circuit lorsqu'il se produit des courts-circuits dans le circuit secondaire.
On sait généralement que dans tout circuit magnétique, on peut opérer des dérivations magnétiques de façon que le flux résultant de tous les circuits soit égal à la somme des divers circuits de déri- vation. Il s'ensuit que les flux des diverses dériva- tions magnétiques sont entre eux comme les inverses des résistances magnétiques correspondantes, de sorte qu'il doit être possible, par un choix con- venable des résistances magnétiques, d'obtenir n'im- porte quel flux voulu dans chacune des diverses déri- vations:.
Si, dans le cas d'un transformateur, on applique cette loi en décomposant le flux principal produit par l'enroulement primaire en. deux parties inégales dont la plus importante se trouve en déri- vation sur l'enroulement secondaire et la plus faible constitue un flux de dispersion dans la dérivation magnétique entre les deux enroulements, les deux dérivations magnétiques sont influencées en fonction de la grandeur de l'intensité circulant dans l'enrou- lement secondaire.
Si, en ce. cas, les sections de fer et les trajets des lignes de force des deux dérivations ma- gnétiques sont calculés de telle sorte qu'il ne passe
<Desc/Clms Page number 4>
qu'un très faible flux de dispersion à travers la dé- rivation de dispersion lorsque le transformateur marche à vide, tandis que la partie de beaucoup la plus grande traverse celle de l'enroulement secondaire, en cas de charge jusqu'à court-circuit du circuit secon- daire, son flux..
est détourné vers la dérivation de dispersion proportionnellement à l'augmentation des ampères-tours, jusqu' ce que les ampères-tours des deux dérivations magnétiques se fassent équilibre et que, par suite, les intensités de court-circuit des deux enroulements puissent être réduits à n'importe quelle grandeur désirée et non dangereuse, les sections de fer et les trajets des lignes de force étant con- venablement calculés..
En choisissant les trajets des lignes de force et les sections de fer on constate maintenant qu'en ce cas on peut répondre à toutes les conditions pratiques en ce qui concerne tant les intensités de court-circuit que l'intensité et la puissance de marche à vide, suivant la direction dans laquelle les sections de fer et les trajets des lignes de force sont modifiés.
Diverses formes d'exécution de l'objet de l'in- vention se rapportant à des transformateurs cuirassés et à noyau diversement bobinés sont représentées au dessin..
La fig. 1 est une élévation schématique d'un transformateur cuirassé à barre de dispersion, avec indication des enroulements et de la marche du flux, les tôles de dispersion étant disposées au-dessus
<Desc/Clms Page number 5>
et au-dessous du noyau et des culasses..
La fig. 2 est une coupe des noyaux, des culasses et des tôles de dispersion du transformateur cuirassé, lorsque les tôles de dispersion sondisposées au-dessus e au-dessous des noyaux et des culasses.
La fig. 3 montre la coupe des noyaux, des culasses et des tôles de dispersion du transformateur cuirassé lorsque les tôles de dispersion sont disposées partie entre le noyau et les culasses et partie au-dessus et au-dessous du noyau et des culasses.
La fig. 4 montre l'élévation schématique d'un transformateur à noyau avec barre de dispersion entre les noyaux des tôles de dispersion formant appen- dices et servant à renforcer les culasses, lorsque les tôles de dispersion sont disposées seulement au-dessus et au-dessous des culasses.
La fig. 5 montre la coupe des loyaux, des c.ulasses et des tôles de dispersion du transfor- mateur à noyau lorsque les tôles de dispersion sont disposées seulement au-dessus et au-dessous des culasses.
La fig. 6 montre la coupe des noyaux, des culasses et des tôles de dispersion du transforma- teur à noyau, lorsque les tôles de dispersion sont disposées partie entre les culasses et partie au-dessus et au-dessous des culasses.
La fig. 7 montre l'élévation schématique d'un transformateur cuirassé à enroulement secondaire fractionné et barres de dispersion multiples, lorsque les tôles de dispersion sont disposées soit seulement au-dessus et au-dessous des noyaux et des culasses soit encore partie entre le noyau
<Desc/Clms Page number 6>
et la calasse et partie au-dessus et au-dessous du noyau et des culasses,..
La fig. 8 montre l'élévation schémati- que d'un transformateur à noyau à enroulements frac- tionnés et barres de dispersion correspondantes,lors- que les tôles de dispersion sont disposées soit entre les culasses soit au-dessus et au-dessous des culas- ses.
Le transformateur cuirassé représenté se com- pose du noyau k dont l'épaisseur est la même pour les enroulements primaire et secondaire, et des cu- lasses i, qui sont composés de tôles à transfor- mateurs b découpées ou estampées. Smr le noyau de fer proprement dit sont bobinés deux enroulements, de telle sorte que l'enroulement primaire Pr se trouve d'un côté de l'enroulement secondaire Sek de l'au- tre. Par dessus les culasses et le noyau sont in- sérées dans le sens transversal du noyau des tôles estampées ou découpées St pour la barre et disper- sion.
Si l'enroulement primaire est branché sur une tension alternative, celle-ci produit dans le noyau un flux alternatif 6 t1 dont la majeure partie se ferme par la partie secondaire du noyau et par les culasses et qui, déjà en marche vide, fournit un petit flux de dispersion #so par la barre de dispersion, proportionnellement à la section de celle-ci.
Si l'on charge l'enroulement secondaire jus- qu'au court-circuit, les ampères-tours de l'enrou- lement secondaire refoulent une partie du flux prin- cipal dans la dérivation magnétique de la barre de
<Desc/Clms Page number 7>
dispersion, jusqu'à ce que le rapport des flux #t2 dans l'enroulement secondaire et celui #s dans la barre de dispersion soient entre eux dans le rapport inverse des résistances magnétiques de ces deux dé- rivations et que les ampères-tours des deux circuits soient égaux entre eux . Par suite, l'intensité' secondaire ne peut augmenter que jusqu'à ce que cet état permanent soit atteint,
de sorte qu'en choi- sissant convenablement les sections de isersion et les trajets des lignes de force et en disposant des tôles de dispersion au-dessus, au-dessous et entre les noyaux et les culasses, on peut donner à l'inten- sité secondaire n'importe quelle valeur voulue en cas de court-circuit du circuit secondaire . Avec ce dispositif, on peut aussi en même temps renforcer les culasses, suivant la façon dont sont agencées les tôles de dispersion,, grâce à quoi l'intensité en marche à vide et la puissance en marche à vide sont également diminuées, ce qui est extrèmement utile. dans le cas de petits transformateurs.
Cette disposi- tion des barres de dispersion pour la réduction de l'intensité d'e court-circuit est pratiquement utili- sable avec tous les transformateurs cuirassés de puissance quelconque, auquel cas, cependant,un fractionnement des enroulements est nécessaire à mesure que la puissance augmente, de sorte qu'il y a lieu de prévoir deux ou un multiple de deux barres de dispersion,comme fil est indiqué à la fig.7.
Le transformateur à noyau représenté se. compose des deux noyaux estampés ou découpés k et des. culasses latérales i qui sont formés de tôles à trans-
<Desc/Clms Page number 8>
formateurs b. Sur l'un des noyaux est bobiné l'en- roulement primaire Pr, et sur l'autre l'enroulement secondaire Sek. Dans le cas des transformateurs à npyau, les tôles de dispersion peuvent alors être insérées dans les culasses, ou bien pourvues de tôles de dispersion en appendices V, de sorte qu'ici en- core la section de dispersion se compose des tôles de dispersion disposées au-dessus, au-dessous ou entre les culasses..
Avec ce type de transformateurs,. en cas de charge jusqu'au court-circuit, les ampères- tours de l'enroulement secondaire dévient une partie du flux principal primaire de l'enroulement secondaire vers la barre de dispersion jouant le rôle de dériva- tion magnétique.
Le transformateur marchant à vide, il circule un flux #so correspondant à la section de dispersion et qui, en cas de charge jusqu'au court-circuit, s'élève jusqu'à la valeur maximum #s, réduisant ainsi l'intensité du court-circuit à la valeur dé- sirée. Par conséquent, ici encore, la grandeur de l'intensité secondaire maximum possible est déterminée par un choix judicieux de la section de fer et de la barre de dispersion et par la disposition des tôles de dispersion elles-mêmes au-dessus, au-dessous ou entre les culasses, en même temps que le renforcement des culasses, par suite des tôles de dispersion en appendices permet d'obtenir une diminution de l'in- tensité en marche à vide et de la tension en marche à vide.
Cette disposition des barres de dispersion pour réduire les intensités de court-circuit est pratiquement utilisable ave c tous les transformateurs à
<Desc/Clms Page number 9>
noyau de puissance quelconque, auquel cas il y a lieu toutefois de fractionner les enroulements comme il est indiqué à la fig. 8 à mesure que la puissance augmente,- ce qui entraîne également un fr ac tion- nement des barres de dispersion.
REVENDICATIONS
1 Dispositif pour dévier le flux principal d'un, transformateur en fonction de l'aug- mentation de l'intensité secondaire, avec diminution simultanée de l'intensité en marche vide par ren- forcement des culasses, caractérisé en ce que au moyen d'une barre de dispersion disposée au-dessus, au-dessous ou entre les noyaux, une partie du flux prin- cipal est détournée de l'enroulement secondaire, en même temps que les prolongements des tôles de dis- persion produisent un renforcement des culasses.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.