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"DISPOSITIF POUR LE REGLAGE DE LA TENSION DANS LES INSTALLA- TIONS DE REDRESSEURS A L'AIDE DE GRILLES COMMANDEES"
On connait des dispositifs pour le réglage de la tension dans les installations de redresseurs dans lesquels les grilles utilisées pour la commande des redresseurs reçoivent des tensions de commande dont la phase peut être déterminée ou réglée. La position de phase des tensions de commande détermine le point d'allumage pour l'arc des anodes correspondantes.
Il ressort de l'examen de la sinusoïde des tensions anodiques d'un redresseur hexaphasé de type normal, que chaque anode allume à une distance,égale à 60 , du point zéro de la courbe
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de tension, vu qu'à partir de ce point, la tension de cette anode commence à s'élever au-dessus de la tension de l'anode qui brûlait jusqu'à ce moment. La position de temps du moment d'allumage sera désignée comme "position normale du point d'allumage". En réglant la polarisation de grille, on peut retarder ce moment d'allumage par rapport à la dite position normale, en décalant en arrière la phase de la tension de commande par rapport à la phase de la tension de l'anode correspondante.
On sait que le moment d'allumage est déterminé par l'instant auquel le potentiel de la grille devient supérieur à celui de la cathode, c'est-à-dire auquel la grille devient positive par rapport à la cathode. En supposant que les connexions ont été choisies de telle manière que l'enroulement à courant alternatif qui alimente les grilles est relié par un pôle à la cathode et par l'autre à la grille, le potentiel de cette dernière oscille autour de celui de la cathode avec la fréquence de la tension de grille et, si on considère le potentiel de la cathode comme approximativement constant, l'allumage de l'anode se produira toujours au moment où la courbe ascendante de la tension de grille coupe la droite correspondant au potentiel cathodique et représentée sous forme d'une ligne de zéro.
Ce point d'intersection se déplace suivant le décalage de la phase de la tension de commande, et plus l'allumage est retardé, plus la partie génératrice de courant, de la demi-onde du courant alternatif primaire devient petite. La valeur moyenne de la tension de courant continu diminue en conséquence, ce qui permet de régler par décalage de la phase de la tension de commande, la tension de courant continu du redresseur, depuis zéro jusqu'à la valeur totale de cette tension (valeur correspondant à la situation normale du point d'allumage).
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Ce procédé connu présente toutefois le désavantage que, chaque grille exige une traversée particulière, ce qui rend le redresseur compliqué et coûteux. On obtient une réalisation plus avantageuse en alimentant les grilles suivant l'invention avec du courant alternatif provenant d'une installation étrangère, ce courant ayant de préférence une fréquence plus élevée que celle de la tension primaire et une phase de tension réglable. Dans ce dernier cas, il est possible de connecter les grilles, ensemble ou par groupes, à la source de la tension de commande et de réduire ainsi le nombre de traversées à une ou quelques unes.
En général, on choisira une fréquence de courant de commande qui sera un multiple pair de la fréquence du réseau, vu que de telles fréquences plus élevées peuvent être obtenues par simple transformation de courants continus ondulatoires produits par des redresseurs. La tension de commande à fréquence plus élevée peut alors être obtenue en partant de la tension continue ondulatoire du redresseur même ou d'un redresseur auxiliaire. L'invention sera décrite en détail, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 représente, à titre de mode d'exécution exemplatif de la présente invention, un redresseur hexaphasé dont la grille est commandée par une tension d'une fréquence sextuple de celle du réseau. Cette tension de commande est fournie par un redresseur auxiliaire.
G1 désigne le redresseur principal connecté à travers le transformateur T1 au réseau N qui alimente également le redresseur auxiliaire G2 à travers le transformateur T2. Le circuit de la tension ondulatoire fournie par le redresseur auxiliaire G2 et utilisée comme tension de commande, est relié à travers un transformateur à air L, par un pôle, à la cathode K1 et, par l'autre pôle, aux grilles connectées entre elles, du redresseur principal G1. Un pôle
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de l'enroulement primaire du transformateur L est connecté à la cathode K2 du redresseur auxiliaire, tandis que l'autre pôle de cet enroulement est connecté à travers une résistance ohmique R au point neutre de l'enroulement secondaire du transformateur T2. Une résistance ohmique W est intercalée en amont des grilles du redresseur principal G1.
Fig. 2 représente l'allure de la tension d'excitation S, du courant d'excitation I et de la tension de grille d'une fréquence sextuple de celle de la tension d'excitation. Fig.
3a montre la tension anodique du redresseur principal G1, tandis que la Fig. 3b représente la tension de grille d'une fréquence supérieure à celle de la tension d'anode.
Comme il ressort des courbes représentées au dessin, la tension de commande fournit tous les 60 en partant de la fréquence primaire du réseau, un potentiel de grille positif.
Toutefois, sur les 6 anodes, une seule peut brûler à la fois, à savoir celle qui reçoit au moment donné une tension positive par rapport à la tension de l'anode précédente. Si l'allumage se produit au point A (Fig. 3a) la partie génératrice de courant de la demi-onde du courant alternatif atteint sa valeur maximum. Le déplacement du point d'allumage a pour effet une diminution correspondante de la valeur moyenne de la tension de courant continu. L'allumage peut se produire par exemple au point B seulement. Ceci correspond à un décalage de moins de 30 de la tension primaire du réseau par rapport au point d'allumage naturel.
La courbe en traits pleins de la Fig. 3b montre l'allure normale de la tension de grille à fréquence sextuple de celle du réseau, tandis que la courbe en pointillé indique la tension de grille après que la phase de celle-ci a été décalée en arrière d'un angle x.. Un décalage de la phase de la tension de grille est obtenu utilement à l'aide
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d'un régulateur de phase P prévu dans la partie primaire de l'installation auxiliaire alimentée par la fréquence du réseau. Il ressort clairement de la Fig. 3 qu'il est impossible d'obtenir un déphasage supérieur à 30 , car alors l'anode 1 s'allumerait de nouveau au point A.
Pour obtenir un réglage de la tension dans des limites plus étendues, il est nécessaire d'appliquer une tension de commande biphasée d'un nombre de périodes triple de celui du réseau au lieu d'une tension de commande monophasée à nombre de périodessextuple de celui du réseau. Les Fig. 4 à 6 montrent un exemple d'exécution d'une installation de redresseur hexaphasé, dans laquelle on obtient, au moyen d'un redresseur auxiliaire, une tension de commande biphasée d'un nombre de périodes triple de celui du réseau. Les chiffres de référence de la Fig. 4 sont les mêmes que dans la Fig. 1. Les anodes des deux redresseurs sont désignées par les chiffres 1 à 6.
Pour obtenir une fréquence du courant de commande triple de celle du réseau, il est nécessaire de prévoir deux systèmes décalés de 180 . L'un d'eux sert à l'allumage des anodes 1, 3, 5 et l'autre, à l'allumage des anodes 2, 4, 6. Dans ce cas, on ne peut relier les grilles du redresseur principal G1 entre elles que par groupes de trois. La dite fréquence triple est obtenue, tout comme la dite fréquence sextuple, par le caractère ondulatoire de la tension triphasée du redresseur auxiliaire, le procédé le plus simple consistant à réaliser une excitation 2 x triphasée de ce redresseur. Fig. 5 montre l'allure de la tension d'excitation S, le courant d'excitation I et la tension de grille E. Les tensions anodiques du redresseur principal G1 sont indiquées en Fig. 6a, tandis que la Fig. 6b indique la tension de grille.
Dans le cas où la
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tension de grille a une fréquence triple de celle de la tension d'excitation, la position normale du point d'allumage A peut être décalé jusqu'à 60 . Dans le cas d'un angle de décalage X (Fig. 6h), l'allumage de l'anode ne se produit qu'au point B. La tension de courant continu ainsi réduite est indiquée par la surface hachurée.
Les deux tensions de grille de triple fréquence peuvent également être obtenues, de la manière connue, au moyen de deux transformateurs de fréquence statiques (transformateurs à fer saturé).
Pour obtenir un plus grand retard à l'allumage, on peut appliquer une tension de commande triphasée d'une fréquence double de celle du réseau. Une telle disposition est repré- sentée en Fig. 7. Dans ce mode d'exécution, on réunit les grilles d'anode par groupes de deux, de sorte que, dans le cas d'un redresseur hexaphasé, il est nécessaire de prévoir trois traversées pour les grilles. Les trois phases du système, c'est-à-dire du redresseur auxiliaire G2, à fréquence double de celle du réseau, doivent être régulièrement décalées l'une par rapport à l'autre, comme dans un système triphasé normal.
Fig. 8 montre l'allure des tensions d'excitation S, ainsi que les courants d'excitation I et les tensions de grille E.
Les surfaces hachurées de la Fig. 9 représentent la tension de courant continu obtenue après réglage moyennant déplacement du point d'allumage de A jusqu'à B. Dans le cas d'une tension de grille d'une fréquence double de celle du réseau, l'angle de décalage X ne peut pas être supérieur à 90 .
Ces tensions de grille à fréquence supérieure à celle du réseau peuvent également être subordonnées au courant du redresseur, en vue du compoundage de celui-ci, en imprimant à la
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tension de la partie primaire de l'installation auxiliaire, une composante de tension dépendant du courant du redresseur.
REVENDICATIONS.
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1- Dispositif pour le réglage de la tension dans les installations de redresseurs à l'aide de grilles commandées, caractérisé en ce que les grilles sont alimentées avec du courant alternatif provenant d'installations étrangères, ce courant ayant de préférence une fréquence plus élevée que celle du réseau et sa phase de tension étant réglable.