BE399505A - - Google Patents

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BE399505A
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Publication of BE399505A publication Critical patent/BE399505A/fr

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/20Contact mechanisms of dynamic converters
    • H02M1/22Contact mechanisms of dynamic converters incorporating collectors and brushes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)

Description


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  " Perfectionnements apportés aux   oonmutateurs   " 
La présente invention est relative aux oommutateurs du genre ayant un nombre de lames relativement resteint . En parti- oulier, on emploie des commutateurs du genre en question pour redresser l'énergie des oourants alternatifs de très haute ten- sion ou d'ampérage très élevé. A cause des très hautes tensions utilisées dans des machines de ce type, les exigenoes relative- ment à l'isolement effectif entre les lames mêmes et entre les lames et le bâti de la machine sont considérablement plus gran- des pour de telles machines que pour des commutateurs ordinai- nesà basse tension. D'autre part, l'isolement exagéré cause une réduction de la résistanoe méoanique du commutateur, ce qui peut être nuisible à la sécurité du fonctionnement.

   En pre- mier lieu, l'invention a pour objet de combiner un bon isolement aveo une résistance   méoanique   satisfaisante. L'invention est principalement caractérisée par le fait quechaque lame   oonporte   une barre de oontaot connectée à l'arbre au moyen d'un disque de 

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   rapport   disposé sensiblement dans un plan perpendiculaire à l'arbre et par le fait que les lames oonséoutives sont isolées l'une de l'autre par air et par des matières solides isolantes d'une manière telle que le chemin de dispersion superfioielle le plus oourt entre les lames consécutives se trouve, au moins en un point, plus près du centre que le bord intérieur de la b arre de contact. 



   En outre, l'invention a pour objet de disposer des lames oonséoutives et d'autres pièces métalliques sous tension aux distances réoiproques   telle   que la tension de jaillissement de l'étincelle soit considéabement inférieure à la tension la plus basse à laquelle il se produit une dispersion préjudi- oiable   leong   de la surface du   di     éleotrique   solide séparant les pièoes,voisines. 



   D'autres   objetet   traits essentiels ressortiront de la description suivante qui se réfère aux dessins oi-annexés. Dans oes Bassins: 
Les figures 1 et 2 représentent, d'une manière sohémati- que, certains genres de convertisseurs pour lesquels l'emploi des ooranutateurs selon la présente'invention est particulière- ment avantageux. 



   Les figures 3 et 4 représentent des défauts mécaniques qui se présentent dans des commutateurs dont le   nombree   lames est petite; les figures 5 et 6 représentent un mode de réalisation de l'invention, l'une en coupe longitudinale et l'autre en oou- pe le long de la ligne 6-6 de la fig. 5; la figure 7 est un sohéma de montage ; les figures 8 et 9, 10 et 11,12 et 13,14 et 15 représen- tent d'une manière correspondante quatre modes de réalisation de l'invention, respectivement en coupe longitudinale et en coupe transversale ; la fig. 16 représente un mode de connexion , suivant l'in- 

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 vention , pour les différent? commutateurs;

   
Les figures 17 et 18 représentent, d'une manière schéma- tique, d'autres dispositions des lames , tandis que les figu- res 19,20 et   21,   22 représentent des ooupes longitudinales et transversales correspondant aux figures 17 et 18. 



   A titré d'exemple, la fig. 1 représente un convertisseur pour transformer du courant continu à basse tension, entrant par les bornes 1, 2, en courant oontinu à haute tension dérivé aux bornes 3,4. Une installation de ce genre oomporte deux commutateurs primaires ki, K2 et deux commutateurs secondaires 
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 e.1t11t/r1Ut.:- c{.t.A Ri ,K2 . Les Ydewyt>aires de 0 cmmuta.touro sont connectées , les unes aux autres, au moyen des conducteurs 5 et 6 respective- ment. Chaque commutateur coopère avec un enroulement de trans- formateur correspondant 11,12 et LL,L2 d'après la figure.

   Un flux alterné est induit dans les noyaux des transformateurs   Tl,T2   au moyen de deux enroulements exoitateurs M1,M2 exoités par une génératrioe biphasée G1.Le flux alterné doit être d'une valeur telle qu'il ne soit pas nécessaire de fournir de l'énergie du champ d'excitation à travers les circuits de commutateurs. Les pôles magnétiques de la génératrice Gsont exoités au moyen de l'enroulement Q1 qui est connecté en shunt entre les bornes 1 et 2. En outre, l'excitation est contrôlée au moyen d'un enroulement réglable Q2 qui est alimenté en cou- rant par un relais R1.Le oôté d'entrée du dit relais est contrôlé par des impulsions qui se produisent lors d'une commu- tation défectueuse entre un balai principal B1 et un balai auxi- liaire B2.

   Le relais est établi de manière à être aotionné d'une manière telle que, pour une commutation insuffisante, la tension de la génératrioe exoitatrroe G1 est influencée d'une manière telle que la oommutation correcte soit rétablie . Un relais d'un genre approprié est par exemple décrit dans le brevet français 723.082 . 



   Les circuits primaires de commutateur k1, 11 et k2, 12 

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 comprennent aussi les enroulements d'induit d'une génératrioe   oommutatrioe   G2 qui a pour rôle de causer le changement de sens du courant dans ce circuit d'enroulement qui est tempo- rairement   court-oirouité.   La génératrice G2 reçoit son éner- gie du champ d'excitation à travers la ligne à courant conti- nu 5. L'excitation de la génératrice G2 est aussi contrôlée au moyen d'un enroulement réglable Q4 qui, de son coté, est contrôlé par un relais R2. Le oôté d'entrée du relais est in- fluenoé par des impulsions fausses dérivées entre un balai principal b1 et un balai auxiliaire b2.

   La construction et le mode de   fonctionnement   dudit relais R2 peuvent être similaires à ceux du relais   R.   



   L'installation fonotionne de telle manière que la ten- sion continue appliquée aux bornes 1 et 2 soit décomposée, au moyen des commutateurs k1, k2, en une tension diphasée qui est en synchronisme aveo la tension alternative produite par les génératrices G1, G2, et est appliquée aux enroulements   primaires 11,12. En même temps, des tensions alternatives et   secondaires sont produites   danses   enroulements L1,L2; ces tensions sont ensuite redressées de nouveau au moyen des commutateurs K1, K2et composées en une tension continue entre les bornes 3 et 4 ayant une valeur différente de oelle entre les bornes 1 et 2. Ce schéma de oouplage présente plusieurs analogies aveo le couplage décrit dans le brevet français 727.132, figure 2. 



   Il est aussi possible d'utiliser plusieurs phases   oomne   par exemple, suivant la fig. 2 qui représente un système à quatre phases. Les quater commutateurs primaires k3-k6 sont connectés en série au coté de courant continu et tournent en synohronisme mutuel nonobstant un certain décalage angulaire oorrespondant au décalage entre les phases différentes. De préférenoe,lea phases seront disposées de telle manière que le décalage réoiproque de phases entre les commutateurs k3 et k5 

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 et entre k4 et k6 s'élève à 90 degrés électriques oorrespondant à 45 degrés mécaniques.

   Si la   génératrioe   excitatrice G3et la génératrice   oomautatrioe   G4   @@   sont disposées sur le même arbre que le   oomnutateur,   oes machines dolent être du type tétrapo- laire en égard au fait que quatre commutations se produisent à chaque révolution des commutateurs. Dans le système à quatre phases, les génératrioes G3et G4 sont naturellement oonstruites à quatre phases conformément à la figure. En outre, il est prévu quatre transformateurs T3-T6 dent   l'excitation   est   effec-   tuée par la génétatrice G3.

   Les   transfo nnateurs   alimentent qua- tre commutateurs secondaires K3-K6, lesquels redressent et com- posent deux à deux les tensions de phase, par exenple les ten- sions de K3, K5, et oelles de K4,K6, en tensions continues qui s'additionnent au moyen du oouplage en série des commutateurs et sont dérivées entre les bornes 7 et 8. On conçoit que ce système peut être appliqué à six phases ou plus, si on le dé- sire. 



   On a supposé dans les exanples que chaque   oonnutateur   est muni de deux lames seulement. Si les commutateurs ne tour- nent qu'à la moitié de la vitesse, chaque oonmutateur doit être muni de quatre lames et de huit   balais, dont   quatre appar- tiennent àu   coté   de courant oontinu et les quatre autres au côté de courant alternatif. 



   On peut aussi oonoevoir que chaque commutateur coopère aveo deux bagues oolleotrioes ou bagues de frottement de   maniè-   re telle que des lames oonséoutives soient connectées   oonstam-   ment aux'différentes bagues oolleotrioes. Dans ce cas, les balais à courant alternatif coopèrent aveo les lames de oommu- tateur proprement dites cependant que les balais à courant con- tinu ooopèrent aveo les bagues collectrices, ou   vioe+versa.   



  On n'obtient alors que deux   commutations   à chaque révolution, et, par conséquent, ce dispositif oonvient spéoialement pour des génératrioes bipolaires . 

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   Il est évident que le type   de     oomnutateurs   en question peut être appliqué aux autres installations ou la tension entre des lames   consécutives   est très élevée et/ou is l'étendue péri- phérique du balai est habituellement   beaucoup   plus petite que la dimension correspondante de la lame. 



   Eu égard à l'étendue relativement   grande   des lames dans un sens   périphérique ides   déformations mécaniques se produisent facilement à cause de la force oentrifuge ou de l'échauffement. 



  La fig. 3 montre à une  échelle   agrandie comment les extrémités 9,10 des lames peuvent être repoussées vers l'extérieur, ce qui a éviderrment pour effet de réduire   oonsiàérablement   la sur- face de contact du balai 11 aux extrémités des lames. 



   La fig. 4 montre une autre sorte de déformation dans la- quelle une lame 12 est légèrement décalée vers l'extérieur par rapport àla lame conséoutive13, tout en maintenant sensiblement sa   forme   initiale. Une déformation de ce genre à évidemment pour effet que le oourt-oirouit du balai 14 se présente plus tard qu'on ne le voudrait, ce qui produit des périodes de court-- oirouit différentes pour les différentes phases, ce qui ne peut pas être admis eu égard aux pôles de commutation. Comme on le démontrera ci-après, le risque qu'il se produise une déforma- tion de cette espèce peut être réduit considérablement au moyen du procédé suivant l'invention consistant à fixer ohaque lame à une bride de support qui s'étend dans un sens sensiblement perpeniculaire à l'arbre. 



   Dans le mode de réalisation représenté par les fig. 5 et 6, chaque lame consiste en une barre de contact 15,16 et en une bride ou disque de support 17,18 s'étendant sensiblement dans un plan perpendiculaire à l'arbre 19. Les brides de support 17 et 18   oorrespondant   aux lames consécutives sont décalées en sens axial ,   oomne   on peut voir dans le dessin, et séparées les unes des autres par une bague isolante 40, dont la périphé- rie est munie d'une seule ou de plusieurs brides 20 qui ont pour 

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 objet d'augmenter le chemin de dispersion superficiel entre les brides de support 17 et 18.

   Comme cela ressort du dessin, le chemin de dispersion   superficielse   trouve plus près du centre que les bords intérieurs   des   barres de oontaot 15,16 ce qui produit entre les lames une isolation très effeotive consistant en air et en matière isolante. 



   Dans un système à six phases, six commutateurs de ce   genre,oomportant   chacun deux lames   15,   16, 21,22 eto..., peuvent être combinés en une unité mécanique, des bagues iso- lantes 23 étant également disposées sur l'arbre entre des commutateurs consécutifs. De préférence, l'arbre est pourvu, en son milieu, d'une bride épaisse 24. Trois commutateurs avec leurs bagues isolantes sont pressés oontre le oôté gau- ohe de la bride 24 au moyen d'un éorou 25 et d'une rondelle de serrage 26, cependant que les trois autres commutateurs avec leurs bagues isolantes sont pressés oontre le oôté opposé de la bride 24 au moyen d'un éorou 66 et d'une   rmdelle   de serrage 27.

   Une bague 28 en matière isolante est de préférence disposée dans les alésages de toutes les brides de support et, en outre, un manchon protecteur traversant 29,30 forme une isolation effective entre toute les brides de supporta et   l'arbre.Au   moyen de la bride   24, on   obtient en plus de la construction mécanique appropriée , l'avantage que la distanoe entre les deux commutateurs centraux sera relativement grande, ce qui faoilite le refroidissement nécessaire des oommutateurs par l'air. 



   Le bord postérieur de chaque lame oonsiste de préférence en de-matière résistant aux influences des étinoelles, par exemple en acier ou en tungstène. 



   Dans l'installation -suivant la fig. 7, les commutateurs K7, Kg sont disposés d'une manière un peu   différentee   celle du mode de réalisation représenté par les fig. 1 et 2. Selon la   fig. ,   le   oommutateur   proprement dit comporte quatre lames 

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   71;74   et 75-78   reppeotivement.   Les lames 71 et 73 sont oonti- nuellement connectées à une bague   oolleotrioe   79,oependant que les lames intermédiaires 72-74 sont connectées à une bague collectrice 80. D'une manière oorrespondante, les lanes   75-78   sont connectées continuellement aux bagues oolleotrioes 81,82. 



  Les lames 71-74 coopèrent avec une paire de balais 83,84 , oepen- dant que les lames 75-78 coopèrent avec une paire de balais 85- 86. Les balais 83 et 85 sont connectés aux bornes 87,88 de cou- rant oontinu et les balais 84 et 86 sont connectés en série au moyen du conducteur 89. Deux balais 90 , 91 ooopèrent aveo des bagues oolleotrioes 79-80, les dits balais étant connectés à l'enroulement d'induit L7, dans lequel du oourant alternatif est induit. Les bagues oolleotrioes 81,82 coopèrent avec des balais 92,93 connectés à un autre enroulement d'induit L8. 



  Des tensions alternatives sont induites dans les dits enroule- ments, les dites tensions étant décalées en phase par rapport   aU{   tensions de l'enroulement L7. Evidemment, les tensions induites dans les enroulements L7,L8 seront redressées aussi dans cette installation au moyen des commutateurs correspondants et seront composées par couplage en série en une tension continue entre les bornes 87 et 88. 



   Les fig. 8 et 9 représentent un mode de réalisation d'un commutateur destiné à un ampérage relativement haut et à une ten- sion relativement basse. La barre de contact 94 des lames est, selon ce mode de réalisation, solidaire de la bride de support 95 et denervures de renforcement 96, 97. La bride de support 95 est disposée sur l'arbre 98 au moyen d'un moyeu large 99. Entre le dit moyeu et l'arbre est disposé un   manohon   isolant 100. La lame suivante se présente comme l'image renversée de la lame qui viènt d'être décrite et la barre   dehoontaot   101 s'étend en sens inverse par rapport à sa bride de support 102. Le moyeu 103 est décalé en sens axial par rapport au moyeu 99. Entre les deux moyeu est disposée une bague d?.isolation 104.

   Aux extrémités sont dis- 

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 posées les deux bagues collectrices 105, 106 qui sont connectées à une lame sur deux au moyen d'une   oonnection   méoanique et éleo- trique solide confortant des surfaces de butées   107   et une ou plusieurs vis 108.   Evidemment,   ceci donne une rigidité considéra- ble à ohaque lame. 



   Le mode de réalisation suivant les fig. 10 et 11 est rela- tif auxcommutateurs pour des tensions très élevées , mais pour un ampérage relativement bas, comparé aux modes de réalisation suivant les fig. 8 et 9. Selon ce mode de réalisation de l'in- vention, les bagues oolleotrioes ont la forme des disques 109, 110 eto.., sur lesquels sont fixés des saillies en tonne d'ai- les 111, 112. Sur les extrémités des dites saillies sont formées les barres de contact 113 , 114. Egalement dans ce mode de réa- lisation , des nervures de renforoement 115, sont disposées entre les barres de contact 113 et l'âme du disque 110.

   Des douilles iscaantes 116 à grand pouvoir isolant sont disposées entre les disques 109 décalés en sens axial, lesdites douilles étant pourvues des brides périphériques 117 afin depouvoir augmenter le   ohemin   de dispersion électrique   superficielle.   



  Les douilles isolantes 116 ainsi que les disques 109 sont enfi- lés sur un manchon isolait commun 118. Dans la figure 10, on a représenté toute les bagues collectrices et toute les lames appartenant au côté à haute tension   d'un   système biphasé, les dites bagues et les dites lames étant de préférence combinées en un groupe oomnutateur disposé sur un arbre commun et   enfenné   dans un réoipient rempli d'un gaz comprimé. 



   Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, le plus grand diamètre des corps isolants 104, 117 est évidemment beau- ooup plus petit .que le diamètre du cercle insorit dans les lames qui   Entourent   les corps isolants et leurs nervures de renforoe- ment ainsi que les autres parts métalliques. 



   Une autre caractéristique du mode de réalisation de l'inven- tion considérée consiste en ce que des   intervalles;d'air   oonti- 

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 nus sont formés dans le sens périphérique ainsi que dans le sens radial autour de chaque lame du commutateur lelong de la plus grande partie de la longueur axiale. 



   Dans les modes de réalisation qui viennent d'être décrits, des   difficultés   se présentent dans certains grandeurs de   ma-   ohines,o'est-à-dire qu'il est difficile d'obtenir une   oonne-   \ion suffisamment sûre entre les différentes lames et entre les lames et l'arbre. Pour   cette   raison, lemode de réalisation représenté par les fig. 12 et 13 est souvent préféré. Ce mode de réalisation se distingue du mode décrit ci-dessus principa- lement en ce que les brides de support 31 sont en matière iso- lante. Les lames comportent une barre de contact 32 munie, sur ses oôtés opposés, d'ailes latérales 33, 34 d'une forme telle quhon obtienne une coupe en forme de U ou de T ou, dans certains cas, de L .

   La question fondamentale étant d'obtenir une construction de résistance maximum   pourun   poids donné. 



  Les ailes latérales sont fixées aux brides de support 31 au moyen des vis 35. Chaque bride de support est olavetée, au moyen d'une   olavette   36, à un manchon 37 qui de son côté est olaveté sur l'arbre 38 au moyen d'une clavette traversante 39, commune à toutes les brides. Cette construction permet un ajustement réoi- proque extrêmement exact des différentes lames , ce qui   consti-   tue une condition nécessaire pour obtenir une ocmmutation   correc-   te dans les machinesde ce genre spécial. Chaque bride de sup- port 31 est munie, près de l'espace entre des lames   consécuti-   ves 32,41 d'un renfoncement dont la partie principale est si- tuée plus près du centre que les parties métalliques intérieures 
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 des lames 32, 41.

   Les côtés des renfonoements sont QOnV8nblc ment pourvus   de   dents 43 qui ont pour objet d'augmenter le chemin de dispersion superficielle entre les   lames   voisines. 



   Selon les modes de réalisation représentés par les fig. 14 et 15, ohaque lame 44-47 est supportée à ses extrémités par deux brides de support 48,49,Par oe moyen, on peut obtenir pour oha- 

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 que lame une longueur axiale considérablement plus grande oe qui est important, quand il s'agit   de   fortes intensités du courant. Le oôté inférieur de ohaque lame est pourvu de nervu- res de renforcement 50 dirigées dans le sens axial et oonneo- tées par leurs extrémités aux brides latérales 51,52. Ces der- nières sont fixées auxbrides de support au moyen de vis 53. L'ar- bre 54 est entouré d'un manchon isolant 55 qui, en même temps, sert de manchon   d'éoartement   entre les brides de support 48 et 49.

   Ces brides de support sont rassemblées au moyen d'un éorou 56 et d'une rmdelle de serrage isolante 57. Lorsqu'il s'agit de courants de très grande intensité, il peut être avan- tageux de disposer plusieurs   oonstruotions   commutatrioes oôte à oôte ,   comme   représenté par la fig. 14, ce qui permet d'obtenir une langueur axiale pratiquement illimitée pour ohaque lame   oommutatrioe.   Toutes les brides de support suivant les modes de réalisation décrits ai-dessus sont olavetées en position au mqyen d'une clavette longitudinale   commune   58. 



   Lorsque de nombreux commutateurs sont enfilés sur le même arbre, il est préférable , eu égard à l'isolement, de disposer les différents commutateurs dans l'ordre électrique représenté par la fig. 16. Dans cette figure, les enroulements à phases 
L7-L12 sont connectés chacun à son commutateur et les   oommuta-   teurs sont connectés en série par leurs oôtés à oourant oonti- nu. Si l'on suppose que l'une des bornes à oourant continu soit mise à la terre à travers le conducteur 59, ladite borne de- vrait de préférence être connectée à un commutateur disposé près d'une extrémité du groupe, par exemple au commutateur K . Le 
7 conducteur 60 se mettra à une tension plus haute,mais encore ràlativement basse, et peut être connecté par exemple au commu- tateur K8.

   Dudit oomnutateur, le conducteur 61 continue      jusqu'au commutateur K12, dans le conducteur 62 duquel on obtient à peu près la moitié de la tension de ligne à la terre. Ensuite, le commutateur   K   est connecté au moyen du conducteur 62. Ce 

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 dernier commutateur se trouve en   oonneotion   avec le   commutateur   K9 à travers le conducteur 63, et le oomnutateur K9 est commec- té à travers le conducteur 64 au dernier commutateur K10. Ce commutateur est exposé à toute la tension de ligne dérivée à travers le conducteur 65. Les trois commutateurs qui sont exposés à la tension continue la plus haute à la terre, o'est-à- dire K9-K11, sont ainsi disposés au milieu du groupe. Cependant il est aussi possible de disposer les commutateurs dans un or- dre différent.

   Le prinoipe fondamental est toujours que l'ordre entre les oonmutateurs soit déterminé de façon telle qu'on ob- tienne toujours les conditions d'isolement les plus favorables. 



   Ci-dessus, on a décrit la oonstruotion des commutateurs du genre, dans lesquels chaque barre de contact   ooopère   avec des balais à courant continu, par exemple B1dans la fig. 1, et avec des balais à courant alternatif, par exemple B3. Le nombre le 
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 daq. P plus petit de lames étant y2', il s'en suit que, oomne mentionné préaédemment, quatre commutations se produiront à chaque revo- lution du commutateur. Si le commutateur est accouplé directe- ment avec une machine synchrone, l'utilisation d'une machine tétrapolaire est nécessaire en vertu des propriétés du commu- tateur. La fig. 7 représente une autre installation dans laquel- le ohaque barre de contact 71-74 et 75-78 ne ooopère qu'avec des balais oonduisant du courant continu 83,84 et 85,86.

   Le courant alternatif des enroulements L7, L8 est fourni à deux bagues collectrices 79,80 et 81,82 à travers des balais   oondui-   sant du courant alternatif 90,91 et 92,93. Les dites bagues collectrices sont continuellement   connectées   à une lame sur deux,suivant la   figi,au   lieu de oela , cette installation était munie de deux lames seulement, on obtiendrait évidemment deux   oomnutations   à ohaque révolution du commutateur. 



   Quelquefois , il peut être désirable au point de vue cosstruction de renverser l'installation de manière telle que les enroulements conduisant du courant alternatif L7, L8soient oon- 

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 neotés respectivement aux balais 83,84 et 85,86, oependant que les conducteurs conduisant du oourant continu 87,88,89 sont connectés respectivement aux balais 91,90,93, et 92. Ainsi, tous les balais ooopérant aveo les barres de contact   7174   et   75-78   oonduiront évidemment du oourant alternatif au lieu de courant continu. Cependant, ce renversement a quelques consé-   quenoes,   par exemple en ce qui concerne la prise des impulsions de déviation.

   Pour cette raison, suivant la fig. 1, le balai auxiliaire B2 a été disposé près de l'un des balais à courant continu B1 afin de pouvoir obtenir des impulsions de déviation redressées . Si, au lieu decela, le balai B2 était disposé près du balai B3   oonduisant   du courant alternatif, les   impul-   sions de déviation auraient la nature des courants alternatifs et ne pourraient pas être utilisées dans le relais R1 à moins de recourir à un redressement d'un genre ou l'autre. 



   La fig. 17 représente sohématiquement l'installation pour la prise des impulsions de déviation dans des commutateurs du genre de ceux dans lesquels exclusivement les balais conduisant du oourant alternatif 120,121 coopèrent avec les barres de oon- tact proprement dites 122-125 . Une lame 122,124 sur deux est connectée à la bague collectrice 126 et une lame 123,125 sur 
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 e.d-GCe 4-c.. deux est connectée à la bague de contact 12. Les balais ocndui- sant du courant continu 128,129 font oontaot avec les dites ba- gues oolleotrioes. Attendu que, dans ce cas, les balais auxiliai- res ne peuvent pas évidemment être établis pour la prise des impulsions de déviation redressées , on a prévu au lieu de ce- la des lames auxiliaires spéciales 130,133 près du bord postérieur de chaque lame.

   Une lame auxiliaire 130,132 sur deux est connectée à une bague collectrice auxiliaire 134 et les lames auxiliaires intermédiaires 131,133 sont connectées à une autre bague collectrice auxiliaire 135. Des   inpulsions   de déviation redressées peuvent être prises à travers les balais auxiliaires 136,137. 

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   La disposition de construction du commutateur représenta schématiquement par la fig. 17 est mise en lumière dans les fig. 19 et 20, dont la première   mmtre   une coupe le long de la ligne   19-19   des fig. 17 et 20, cependant que la fig. 20 repré- sente une coupe le long de la ligne 20 de la fig. 19. La lane auxiliaire 132 est munie d'une aile rigide 140 qui, au moyen d'une bride 141 formée sur elle, est solidement fixée, par exem- ple par des vis,à la bague collectrice auxiliaire 134 en fo nne de   disque,laquelle   sert de bride de support. La bague   aolleotri-   ce 134 est munie d'une ouverture 142 afin d'éviter le   ocntact   aveo l'aile de support 140.

   La distance métallique la plus peti- 
 EMI14.1 
 -ruè"1 $vte d'un oôté entre les membres 132,140 et de l'autre oôté entre --<iles ààÀà 124, 126 ne doit être dimeaionné2que par rapport à la tension la plus haute de déviation qui peut se présenter. 



  D'une manière similaire la lame 123 est fixée à la bague   collec-   trioe en forme de disque 127 ou en est solidaire, laquelle re- çoit également la forme d'une bride de support grâce à une ou plusieurs ailes 143. Les différentes bagues oolleotrioes 135, 127, 126,134 sont enfilées sur un manchon isolant 144, qui, à son tour, est enfilé sur des bagues isolantes 145,156 montées sur un manchon isolant intérieur 147. Ce dernier manchon est 
 EMI14.2 
 traversé par l'arbre 148. Entre les différentes bagues 135, 1'j, -y-Faaçlla- --l4 126, 134')'des douilles isol%t ES 149, 150, 151, soo-t diopocées dont la   leur   en sens axial est déterminée en tenant   compte   des différences de tension . De même, les cotés extérieurs sont munis   de   douilles appropriées 152,153 . 



   Dans des oomnutateurs dans lesquels les voies ou rails de oontaot ooopèrent exolusivement aveo les balais conduisant du courant alternatif, les voies de contact des différentes phases peuvent avantageusement être assemblées de la manière représenta dans la fig. 18. Les balais conduisant du courantalternatif 154, 155   d'une   phase coopèreent,suivant cet exemple, aveo des   voie   de contact 156-159, les balais oonduisant du courant alternatif 

 <Desc/Clms Page number 15> 

 160,161 de l'autre phase ooopérant avec des voies de contact 162-165 qui, par rapport aux voies mentionnées en premier lieu, sont décalées en sens axial.

   Dans le cas ou les lames apparte- nant aux différentes voies de oontaot occupent des positions directement opposées les unes aux autres ,o'est-à-dire que les lanes présentent une coïncidence de phases,les deux paires de balais 154,155 et 160 ,161 doivent évidemment être mutuel- lement décalées d'un angle correspondant au décalage de phase entre les deux phases de tension alternative, par exemple d'un angle de 90' électriques. Dans ce cas, les lames   157,et   159 sont connectées aux lames 163 et 165   respectivement,mais   autrement elles sont séparées des autres parties du commuta- teur . Les lames 156 et 158 sont connectées à une bague col- leotrioe 166 coopérant aveo un balai à courant continu 167. 



  Les lames 162 et 164 sont connectées à une autre bague   o oll eo-   trioe 168 qui est connectée à un balai à courant oontinu 169 de polarité inverse de Celle du balai 167. Si les organe oc- oupent les positions suivant la figure, un circuit sera fermé d'une borne à oourant continu à travers le balai 167, la ba- gue collectrice 166, la lame 158, le balai 154, les lanes 157, 163, le balai 160, un enroulement à phase(non représenté), le balai 161, la lame 164, la bague collectrice 168 et le ba- lai 169 à la borne opposée à courant continu.

   Pendant la ro- tation du commutateur, non seulement l'enroulement à phase connecté entre les balais 154, 155,mais aussi l'enroulement connecté entre les balais 160, 161 seront alternativement con-   neotés en   série au circuit de courant continu en synchronisme aveo le cousant alternatif. 



   Un mode de réalisation mécanique appropriée de la dis- position représentée schématiquement parla fig. 18 est repré- senté par les fig. 21 et 22 . Dans la fig. 21, la partie su- périeure représente une coupe le long de la ligne 21a des fig. 18 et 22, cependant que la partie inférieure est 

 <Desc/Clms Page number 16> 

 une coupe le lcng de la ligne 21b des dites figures. La figure 22 représente une coupe le long de la ligne22-22 de la fig. 



  21. La bague oolleotrioe 166 et les lames correspondantes 156,158 sont solidaires d'une bride de support   oonmune   170. 



  Les lames réunies ,o'est-à-dire 157,163 et 159,165 sont res- 
 EMI16.1 
 </tl1<f -t:1 peotivement, Y olidaires d'une bride de support 171. La bague 168 et les lames correspondantes 162,164 sont solidaires d'une bride de support 172. Entre les lames réunies on a formé des parties cylindriques 173, 178 qui sont de préféren- oe connectées aux brides de support oorrespondantes au moyen d'ailes de renforcement 179-184. 



   Comme cela ressort de la fig. 21 , le bord extérieur 185 de la bride de support peut être situé plus près de l'arbre que les   lamesoe   qui permet d'obtenir une distance   suffisan-   te dejaillissement entre les lames et le dit,   bord)85,     même'   dans des   commutateurs   dont l'étendue en sens axial est très ramassée. S'il s'agit de tensions plus hautes, on oonstatera généralement que le pouvoir isolant Desisolateurs 186,187 est déterminant pour la distance nécessaire entre les brides de support 170,171 et 172. 



   REVENDICATIONS. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

  1. 1. Commutateur du genre dans lequel l'étendue périphéri- que des lames surpasse considérablement celle des balais,carac- térisé par le fait que ohaque lame comporte une barre de oon- taot fixée à l'arbre du commutateur au moyen d'une bride ou d'un disque de support formant sensiblement un angle droit aveo l'arbre et par le fait que les lames consécutives sont isolées l'une de l'autre par l'air et par des matières isolantes soli- des d'une manière telle que le chemin de dispersion superficiel EMI16.2 4++-J le plus court des la dernière se trouve, au moins en un point, plus près du oentre que le bo zd intérieur de la barre de oon- . taot. <Desc/Clms Page number 17>
    2. Commutateur suivant la revendication 1 , dent les lames oonséoutives et autres pièces métalliques sous ten- sion sont disposées à des distanees réoiproques telles que la tension de jaillissement entre les dites pièces à la pression de gaz, sous laquelle le commutateurestdestiné à fonctionner , est considérablement plus basse que la tension la plus basse à laquelle une dispersion préjudiciable peut se produire le long de la surfaoe d diélectrique soli- de séparant les pièces correspondantes.
    3. Commutateur suivant les revendications 1 et 2, oarao - térisé par le fait que des cavités continues sont formées tant à la périphérie que dans le sens longitudinal autour de ohaque lame de commutateur sur la plus grande partie de EMI17.1 sa J.ongueur/a5ci,ale.
    Commutateur suivant l'une quelconque des revendi- oations 1-3, caractérisé par le fait que des lames oonséau- tives sont connectées à des brides de support métalliques différentes et séparées électriquement les unes des autres.
    5. Commutateur suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que les brides de support appartenant aux lames consécutives sont décalées entre elles le long de l'arbre et sont isolées de ce demier et les unes des autres au moyen de,-matières solides isolantes.
    6. Commutateur suivant l'une quelconque des revendications 1-5, caractérise par le fait que des lames consécutives de oommutateur sont supportées seulement à leurs extrémités.
    7. Commutateur suivant l'une quelconque des revendioa- tionsl-6, par le fait que les brides de support sont solidaires des lames et sont de préférenoe faites du même métal que celles-ci.
    8.' Commutateur suivant l'une quelconque des revendioa- tions 1-7, caractérisé par le fait que chaque lame n'est fixée à sa bague de support que par une extrémité , deh <Desc/Clms Page number 18> nervures spéciales de renforcement ou similaires était de pré- férence disposées entre la lame et la bague.
    9. Commutateur suivant l'une quelconque des revendications 1-8, caractérisé par le fait que chaque bride de support a la forme d'une bague collectrice ou de frottement.
    10. Commutateur suivant l'une quelconque des revendioations 1-9,caractérisé par le fait qu'une lame sur deux est supportée par une paire oomnune de brides de support et les lames inter- médiaires sont supportées par une autre paire de brides de sup- port décalées en sens axial par rapport à la première paire de brides, l'une des brides appartenant à une certaine paire de brides étant de préférence disposée entre les brides de l'autre paire de brides (fig. 8.) 11. Commutateur suivant la revendication 10, caractérisé par le fait que dans chaque paire de brides de support l'une des brides, de préférence la bride la plus extérieure, a la forme d'une bague collectrice.
    12. Commutateur suivant l'une queloonque des revendioa- tions 1-11, caractérisé par le fait que les brides de support sont enfilées sur l'arbre commun et sont de préférence isolées de oelui-oi, et par le fait qu'entre deux brides de support consécutives sont disposée des corps isolants)de préféreence en forme de bague, munis chacun de brides ou d'autres inégalités dans la surface afin de pouvoir augmenter le chemin de disper- sion éleotrique superfioielentre des pièces métalliques voisi- nes, par exemple des bagues-supports.
    13. Comnutateur suivant la revendication 12,caractérisé par le fait que le diamètre le plus grand du corps isolant est oon- sidérablement plus petit que le diamètre du cercle inscrit dans les lames entourant ledit corps, leurs nervures de renforce- ments et d'autres parties métalliques.
    14. Comnutateur,oaraotérisé par le fait que le bord posté- rieur de ohaque lame oonsiste en une matière insistant aux in- <Desc/Clms Page number 19> fluences d'étincelles , par exemple en acier, tungstè- ne, ohrome ou analogue.
    15. Commutateur@suivant les revendications 1 et 2, carac- térisé par le fait que la bride de support est constituée de matière isolante, par exemple de bakelite.
    16. Comnutateur suivant la revendication 15, caractérisé par le fait que la bride de support est munie de renfoncements en des points directement opposés aux espaces entre des lames consécutives de renfoncement, afin de pouvoir augmenter la ion- gueur du chemin de dispersion électrique superficiel 17. Commutateur suivant les revendioations 15 ou 16,carac- térisé par le fait que la bride de support est fixée à l'ar- EMI19.1 J4Xn bre et la 'bague de oon#,aot est formée et fixée sur la'bride de support d'une manière telle, que des déformations de la barre de contact, qui sont préjudiciables à la commutation et causées par la ohaleur ou par des forces mécaniques, soient empêchées.
    18. Commutateur suivant la revendication 17, caractérisé par le fait que, suivant une coupe axiale, ohaque lane présente une forme en U , ou en T ou en L ou une forme équivalente et par le fait que les brides latérales de la dite lameont fixées aux brides de support.
    19. Commutateur suivant la revendication 18,caractérisé par le fait qu'un certain nombre de nervures de renforcement s'étendant en sens axial sont disposées sur le coté intérieur de la barre de contact.
    20. Commutateur suivant les revendications 15-19, carac- térisé par le fait que le plus oourt chemin dedispe reion super- fioielentre des lames consécutives se trouve.au moins en un point, plus près du centre que la partie métallique la plus intérieur.des lames.
    21. Commutateur suivant l'une quelconque des revendioa- tions 15-20, caractérisé par le fait quela matière solide iso- lante disposée entre les lames est munie de brides ou analogue. <Desc/Clms Page number 20> afin d'augmenter la longueur du chemin de dispe rsion super- fioiel.
    22. Commutateur suivant l'une queloonque des revendiaa- tions 15-21 , caractérisé par le fait que la bride de support est olavetée à l'arbre, par exemple par l'intermédiaire d'un manchon.
    23. Commutateursuivant l'une queloonque des revendications 15-22, pourvu de lames dont l'étendue en sens axialest relati- vement grande ,caractérisé par le fait que ohaque lane est supportée par deux ou plusieurs brides de support décalées en sens axial.
    24. Commutateur suivant la revendication 23,pourvu de deux brides de support en matière isolante, caractérisé par le fait que les brides de support sont fixées,ohaoune à une extrémité correspondante de la lame, auxbrides latérales de cette der- nière.
    25. Commutateur suivant la revendication 24, dans lequel un manchon d'éoartement estdisposé sur l'arbre entre les deux brides de support, l'ensemble étant comprimé en sens axial.
    26. Conmutateur suivant les revendications 22-25,oarac- térisé par le fait que plusieurs lames sont disposées l'une aprèsl'autre le long de @@ l'arbre de manière telle qu'on ob- tienne un groupe de lames d'une longueur axiale étendue.
    27. Commutateursuivant l'une queloonque des revendications 1-26, caractérisé par le fait qu'il est disposé dans un réoi- pient rempli de gaz oomprimé.
    28. Installation des commutateurs comportant plusieurs oommutateurs du genre indiqué dans les revendications 1-27, disposés sur un arbre commun et connectés les uns aux autres en série, caractérisée par le fait que le commutateur ayant le plus haut potentiel de courant continu par rapport à la terre est disposé le plus près possible du milieu du groupe de commutateurs, oependant que les commutateurs les plus proches <Desc/Clms Page number 21> de la terre sont placés le plus près des extsémités du groupe de commutateurs.
    29. Installation de commutateurs suivant l'une queloon- que des revendications 1-27 comprenant deux ou plusieurs voies de oontaot décalées axialement l'une par rapport à l'autre, caractérisée par le fait qu'une sur deux des lames d'une pre- mière voie de contact est connectée électriquement à une lame oorrespondante d'une deuxième voie de contact disposée d'un oôté de la dite première voie de contact, les lames res- tantes de la première voie de contact étant connectées à une troisième voie de contact, ou éventuellement à une bague col- lectrice située du côté opposé de la dite première voie de contact.
    30. Commutateur suivant la revendication 29, caractérisé par le fait que l'installation des commutateurs ne comprend que deux bagues oolleotrioes disposées auextrémiotés de l'installation et destinées respectivement à la prise et à l'admission du courant continu, chacune des dites bagues col- lectrices étant connectées à une sur deux des lames des voies de contact respectives les plus extrêmes.
    31. Commutateur suivant la revendioation 29 ou 30, oarao- x térisépar le fait que les connexions réciproques entre les lames de commutateurs des différentes voies de contact et les connections entre ces lames et les bagues collactrices reapeo- tivement, oonsistent chacune en une lame métallique oylindrique disposée co-axialement sur l'arbre.
    32. Commutateur suivant la revendication 31,caractérisé par le fait que chaque 1 ane cylindrique est supportée par une bride de supportou est solidaire de cette dernière .
    33. Commutateur suivant la revendication 32,caractérisé par le fait que la bride de support est disposée sensiblement dans un plan passant par le milieu de la lame oylindrique,et formant des angles droitsavec l'arbre. <Desc/Clms Page number 22>
    34 . Comnutateur suivant l'une quelconques des revendications préoédentes,dans lequel des impulsions de déviation redressées ne peuvent pas avantageusement être prises d'un balai auxiliaire disposé près d'un balai oonduisant d courant continu, oaraot érisé par le fait que des lames auxiliaires sont disposées dans les voies de contact tout près du bard postérieur de ohaque lane de commu- tateur.
    35. Commutateur suivant la revendication 34, caractérisé par le fait qu'une sur deux des lames auxiliaires est connectée à une bague collectrice auxiliaire et les lames auxiliaires inte @médiaires à une autre bague oolleotrioe auxiliaire,afin de dériver des im- pulsions de déviation redressées des dites bagues collectrices auxiliaires.
    36. Commutateur suivant la revendioation 34 ou 35, caractérisé par le fait que les lames auxiliaires sont supportées par des bar gaes collectrices auxiliaires oorrespondantes ayant la forme de brides de support .
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