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"REGLAGE AUTOMATIQUE DU DEPHASAGE DE LA TENSION D'EXCITATION
DES GRILLES, DE COMMANDE D'UN REDRESSEUR A VALEUR IONISEE".
Il est connu de réaliser le réglage de la tension conti- nue ou de l'intensité du courant débité par un redresseur à vapeur ionisée muni de grilles de commande par le déphasage variable de la tension alternative d'excitation des grilles. Cette tension al- ternative peut être fournie par un moyen quelconque, soit par un régulateur d'induction, soit par un commutateur tournant.
La présente invention a pour objet, étant donné ce mode de réglage par déphasage de la tension alternative de grille, de réaliser le réglage automatique du redresseur sans retard et avec précision. Les réglages automatiques envisagés peuvent permettre d'obtenir une loi quelconque de variation soit de la tension con- tinue en fonction de la charge, soit du courant débité en fonction
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de la puissance continue débitée, soit du courant continu en fonc- tion du courant débité par d'autres machines couplées en parallèle avec le redresseur considéré.
Elle comprend principalement l'utilisation d'un moteur série couplé mécaniquement avec le dispositif de décalage soit d'un déphaseur, soit des balais d'un commutateur tournant. Ce ao- teur est susceptible de recevoir des impulsions de courant d'in - tensité constante mais de sens variable. De plus ce moteur est couplé de telle sorte que le courant doit circuler toujours dans le même sens dans l'inducteur mais par contre peut changer de sens dans l'induit. De cette façon à une impulsion de courant de sens donné correspond un sens de rotation déterminé du moteur. Il suf- fit d'asservir le système provoquant les impulsions à la grandeur à contrôler en prenant une grandeur de référence pour obtenir le réglage automatique voulu.
Pour permettre de mieux comprendre l'objet de l'inven- tion et les moyens utilisés, une première disposition de celle.-ci est décrite ci-après, à titre d'exemple, sans que celà constitue une limitation des dispositions conformes à l'invention.
La fig. 1 du dessin ci-annexé représente cette premiè- re disposition qui comprend les éléments suivants : R : redresseur à vapeur de mercure muni de six anodes avec gril- les de commande g.
H : déphaseur hexaphasé connecté aux grilles g de commande par l'intermédiaire de résistances de protection r.
E : moteur série dont l'enroulement d'excitation est désigné par c.
S : machine à courant continu à excitation indépendante.
M : lampe triode d'amplification.
N et N' : valves à vapeur ionisée munies de grilles de commande.
Ni et N'1 : valves à vapeur ionisée non commandées.
W': transformateur d'alimentation du groupe des valves (N, Nt, Ni et N'1).
'Cette disposition a pour but d'obtenir une caractéris-
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tique de tension pour le groupe transformateur-redresseur ( T et R) bien déterminée, par exemple que la tension continue Ec du redresseur R soit constante quel que soit le courant continu débité Ic. L'excitatrice S est entraînée à vitesse constante, elle four- nit une tension continue constante Es.
Le filament de la lampe triode M est connecté à ltexci- tatrice S et la grille à la cathode K du redresseur R. Le circuit filament-plaque de M se ferme sur une résistance Q, à travers une source continue constante P1.
Les valves N, N', N1 et N'1 sont montées en pont de Wheatstone, les cathodes de N'et Nt sont équipotentielles. La grille de N est connectée à travers une source continue P2 à l'ex- trémité x de la résistance Q. La grille de N' est connectée à travers une source continue P'2 à l'extrémité x' de la résistance Q. Le point O" milieu de Q est'relié aux cathodes des valves N et Nt .
Le déphaseur H est connecté aux grilles g du redresseur R, son point neutre O' est relié à la cathode K du redresseur R.
La commande mécanique du décalage est accouplée avec l'arbre du servo-moteur E.
La tension Es de l'excitatrice S est en opposition avec la tension Ec du redresseur R. Par suite, la différence de ten sion Es-Ec est appliquée entre la grille et le filament de la lampe triode M. La tension grille egN de la valve N est représen- tée par l'expression egN = eP2 - eg, e1 étant la différence de potentiel entre les points 0"'et x de la résistance Q et eP2 celle aux bornes de P2. De même la tension grille egN' de la valve Nt est représentée'par egN' = eQ - eP'2' eQ étant alors la différence de potnetiel entre les points O" et x' de la résistance q et eP'2 celle aux bornes de P'2.
Lorsque la condition Es - Ec = 0 est remplie, il cir cule un courant plaque iM déterminé dans la lampe triode M. dans ces conditions eP2 et eP'2 sont réglées de manière que les tensions
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egN et egN' soient négatives, les valves N et Nt ne peuvent s'a- morcer.
Si Ec > Es, le courant iM va augmenter, il est facile de vérifier que seule la valve N' pourra s'amorcer. Le courant i fourni par l'enroulement secondaire Ws du transformateur W, cir - culera dans le sens k h c j f E Ws. Lorsque la condition Ec - Es est de nouveau remplie, le courant ic s'annule.
Si Ec < Es le courant iM diminuera, seule la valve N s'amorcera. Le courant ic fourni par le secondaire Ws circulera dans le sens opposé, f h c j k Ws E.
Il convient de remarquer que l'inducteur c du servo- moteur E sera parcouru toujours dans le même sens par le courant fourni par Ws, par contre il changera de sens dans l'induit du dit moteur E. Les conséquences d'une telle distribution du cou - rant ic sont les suivantes.
Si Ec > Es, l'impulsion de courant ic dans le servo - moteur E provoquera sa rotation dans un certain sens, comme il est couplé à là commande du déphaseur H, l'angle [alpha] d'amorçage des grilles g du redresseur R va varier. Le sens de rotation du servo-moteur E sera réglé pour que dans le cas considéré, l'ins- tant dtamorçage des anodes du redresseur R soit retardé (ce qui ' correspond à un accroissement de ce ) et que par suite la ten sion Ec diminue. Le moteur E tournera jusqu'à ce que la valeur de l'angle d'amorçage soit celle qui corresponde à Ec = Es. En effet à cet instant, le courant ic s'annulera et le servo-moteur
E s'arrêtera.
Si Ec < Es, le servo-moteur E tournera dans le sens opposé, l'instant d'amorçage des anodes avancera et la tension Ec augmentera jusqu'à ce que sa valeur soit égale à Es, à ce mo- ment le servo-moteur E s'arrêtera. La précision du réglage dé - pendra de la valeur de # (Ec - Es) pour laquelle l'impulsion de courant io sera lancée dans un sens ou dans l'autre dans le ser- vo-moteur E.
Il est très simple d'imaginer que lorsque la charge du
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redresseur augmentera, la tension Ec tendra à diminuer, mais que par suite du dispositif de réglage ci-dessous elle se maintiendra à la valeur Es. On a utilisé comme grandeur de référence la ten - sion Es, d'une machine de référence S, supposée maintenue constan- te. Par.l'adjonction d'un enroulement d'excitation supplémentaire sur l'excitatrice S, cet enroulement étant parcouru par un courant proportionnel à le (courant débité par le redresseur R), il est possible d'obtenir l'hypercompoundage ou l'hypocompoundage de la caractéristique en charge Ec = f (le) du redresseur R.
Il convient de donner au servo-moteur E une constante de temps déterminée, pour que le courant ic pulsatoire s'annule une fois par période, afin de permettre à la grille d'une valve d'interrompre le courant ic lorsqu'elle redevient négative. Si la self-induction du moteur E est trop élevée, le courant ic est ininterrompu.
Le contrôle des grilles des valves N et N' peut être assuré par d'autres systèmes que celui décrit ci-dessus. Il suffit de prévoir un système de contrôle ayant une grandeur de référence, comme par exemple une balance électromagnétique, un voltmètre à contacts, un système à contacts oscillants. Cette grandeur de ré- férence peut servir soit au réglage de la tension continue du re, dresseur comme c'est le cas dans la disposition représentée sur la fig. soit au réglage du courant continu débité pour le main- tenir constant lorsque la puissance continue varie. Elle peut en - core être utilisée pour la marche en parallèle du redresseur avec une machine à courant continu quelconque, de façon à maintenir la répartition des charges dans un rapport constant.
Le choix que l'on fera d'un dispositif de contrôle des impulsions de courant ic sera lié au degré de précision que l'on voudra obtenir.
Il est possible d'envisager également des dispositions sans valves, le courant d'impulsion étant envoyé directement dans l'induit du servo-moteur E par une balance électromagnétique à contacts par exemple, l'inducteur du servo-moteur étant continuel- lement alimenté par un courant de sens constant.
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On n'a examiné que la commande mécanique dd déphaseur H par le servo-moteur E. On obtient un réglage automatique identi - que lorsque celui-ci commande le décalage des balais d'un commu tateur tournant. On sait que l'on préfère ce dernier appareil dans certain cas, de manière à obtenir une tension d'excitation des gril*- les de forme rectangulaire. Il est en particulier utilisable avec un commutateur tournant à double décalage des balais. Un tel commutateur est représenté schématiquement sur la fig. 2. Il se compose d'un corps cylindrique C en matière isolante qui tourne dans le cas considéré au demi synchronisme, sur lequel sont fixées deux plaques conductrices A et At symétriques par rapport à l'axe y y'.
Deux balais ± et b peuvent être décalés symétriquement par rapport à l'axe y y' ce qui revient à dire qu'ils se déplacent simultané ment d'un même angle dans des sens opposés. Ces balais sont connec- tés à des résistances r1 et r'1 et à une source de tension continue D comme représenté. Le point milieu de D est connecté à la cathode K du redresseur à contrôler. Le balais a est relié par l'informé - diaire de la résistance r1 à la grille à contrôler.
La figure 3 montre l'aspect de la tension grille, la grille est positive pendant un temps proportionnel à (# - [alpha]), ces angles étant définis sur la f ig. 2. Lorsque l'angle [alpha] diminuela tension grille prend l'aspect de la courbe 1 de la fig. 3. L'instant d'amorçage de l'anode correspondante est donc plus ou moins retardé suivant la valeur donnée à l'angle [alpha], mais il n'y a pas déphasage à proprement parler de la tension alternative d'excitation de grille.
En résumé la présente invention permet-de réaliser le réglage automatique d'un redresseur à vapeur ionisée, lorsque la tension alternative d'excitation des grilles de commande est fournie soit par un déphaseur, soit par un commutateur tournant à simple ou double décalage des balais. Le système de contrôle peut être obtenu avec des appareils divers, présentant tous une grandeur de référence qui peut être la pression d'un ressort, la tension continue fournie par une machine électrique de référence de faible puissance.