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" SYSTEME TRIPHASE - MONOPHASE " Là présente invention a pour objet un système de distribution qui permet de brancher une installation monophasée de charge purement ohmique ou convenablement compen- sée à cet effet, sur une installation triphasée, de manière que celle-ci reste parfaitement équilibrée.
Elle s'applique plus particulièrement à des appareils tels que les postes statiques monophasés de soudure à l'arc ou par résistance, les soudeuses, les fours et autres installations similaires, alimentées par un transformateur et se caractérise par le fait que l'enroulement primaire du transformateur est monté en étoile avec une self et une capacité d'équilibrage, les trois extrémités de l'étoile étant respectivement reliées aux trois phases de l'installation triphasée;
que les va- leurs de ces deux impédances sont réglées automatiquement suivant la charge du récepteur et que le transformateur d'alimentation possède une chute inductive aussi faible que possible, contrairement aux appareils utilisés d'ordinaire pour les applications ci-dessus mentionnées,
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Le système considéré présente entre autres la particularité d'assurer une liaison extr8mement souple entre l'installation monophasée et le réseau d'alimentation tri- phasé, en ce sens s qu'un court-circuit du o8té monophasé ne se traduit pas par un fort appel de courant du o8té triphasé.
Les dessins représentent schématiquement la réalisation de l'invention et des diagrammes de fonctionnement de l'installation qui en fait l'objet.
La figure 1 représente le schéma de principe de l'invention. La figure 2 représente le diagramme des tenskns et la figure 3 celui des courants pour une charge adéquate du récepteur monophasé. Les figures 4 et 5 représentent deux dispositifs de réglage de la capacité employée pour l'équilibrage,
Considérant la figure 1. le récepteur monophasé est représenté schématiquement par r; il absorbe, par hypothèse, une charge purement obmique, Suivant l'invention, il est monté en étoile avec une self 1 et une capacité c, le point commun de l'étoile étant en M et les trois extrémités libres de celle-ci, l, 2 et 3, étant reliées respectivement aux trois phases de l'installation triphasée non représentée sur le dessin.
On démontre aisément que l'installation triphasée est parfaitement équilibrée si la self l et la capacité e sont en résonance et si la résistance R du récepteur r et la valeur commune X de l'impédance de la self et de la capacité satisfont à la relation :
EMI2.1
E -U vb ., X ' "-r 6 Les courants dans les branches 1, 2 et 3 du système ont alors l'allure représentée sur la figure 3.
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Le calcul montre également qu'avec le montage représenté par la figure 1 et simplement la condition de ré- sonance de la self et de la capacité, le courant dans le circuit d'utilisation r est constant. Avec le système fai- sant l'objet de l'invention, on obtient donc une installa- tion fonctionnant à courant constant lorsqu'elle est bran- chée sur une installation à tension constante. En particu- lier, on peut purement et simplement court-circuiter la ré- sistance monophasée, sans provoquer d'appel de courant sur le côté triphasé.
La figure 2 représente les tensions à considérer dans le système décrit, lorsque les deux conditions, celle de résonance et celle dite " d'équilibrage " (soit la condi- tion R = sont remplies. Les tensions triphasées
X désoles 1,2 et 3 sont respectivement représentées par les vecteurs N1 N2 N3, La tension aux bornes du récepteur r est représentée par le vecteur M1; les tensions aux bornes de la self 1 et de la capacité sont respectivement repré- sentées par les vecteurs M2 et M3.
Le récepteur monophasé absorbant une charge très variable, il faut régler simultanément la self et la capaci- té de façon à les maintenir en résonance et que la condition dite " d'équilibrage " soit satisfaite, La variation de la self 1 est obtenue, soit en la munissant de prises, soit en réglant son entrefer, Quant à la capacité 0 on peut la régler, soit en l'alimentant au moyen d'un auto-transformateur à prises conformément à l'une ou l'autre des solutions repré sentées par les figures 4 et 5, soit en enclenchant un nombre plus ou moins grand d'éléments de condensateurs.
Il sera naturellement avantageux d'assurer le réglage simultané de la bobine de self et du condensateur, par exemple en montant les changeurs de prises des deux appareils sur le même arbre ou sur deux arbres convenablement accouplés.
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Dans tout ce -qui précède, il a été suppose que le récepteur monophasé fonctionne sans décalage, c'est-àdire que la charge est purement ohmique. Si une telle caractéristique n'est pas compatible avec la nature des appareils d'utilisation on peut l'obtenir en compensant l'installation au moyen de combinaisons connues d'induc'- tances et de capacités.
L'invention permet tout particulièrement d'alimenter individuellement, en courant triphasé, des machines monophasées à arc ou à résistance de chauffage, des soudeuses, des fours et autres installations similaires.
Dans le cas d'une machine à souder à arc, par exemple, l'arc est alimenté par un transformateur abaissant la tension de service à une valeur appropriée.
L'enroulement primaire d'un tel transformateur est branché aux points M et 1 (figure 1) de l'installation.
Les dispositifs décrits présentent les avantages suivants :
Ils permettent d'équilibrer, sur les trois phases du réseau, la puissance absorbée.
Ils possèdent un excellent rendement, les pertes dans la self et dans la capacité étant minimes.
Ils fonctionnent avec un excellent cos @.
Ils permettent, dans le cas particulier des applications de 1' arc électrique, un allumage facile, sans qu'il soit pour cela nécessaire d'avoir recours à un artifice spécial.
Par un réglage convenable de l'impédance commune de la self et de la capacité, il est possible d'équilibrer une charge monophasée variable (et en particulier de souder avec n'importe quelle Intensité),, -
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pour éviter les surtensions aux bornes du condensateur c et de la bobine de self 1 lors de la coupure du circuit d'utilisation r ou de la rupture de l'arc de la machine à souder on peut, suivant l'invention, provoquer un phénomène de saturation magnétique dans un ou plusieurs des circuits magnétiques du système, par exemple dans celui du transformateur de soudure, non représenté sur les des** sins, ou dans celui de l'auto-transformateur chargé'du réglage de la capacité c, ou même dans celui de la bobine de réactan de.
REVENDICATIPON système triphasé-monophasé permettant de brancher une installation monophasée de charge purement ohmique, ou oonvenablement compensée, sur une installation triphasée, en assurant l'équilibre de celle-ci, et s'appliquant partioulièrement aux machines monophasées de soudure à l'arc ou à résistance de chauffage, aux soudeuses, aux fours et autres installations similaires alimentées par l'intermédiaire d'un traneformateur, caractérisé par le fait que l'enrou lement primaire du transformateur est monté en étoile avec une self et une capacité d'équilibrage, les trois extrémités de l'étoile étant respectivement reliées aux trois phases du réseau; que les valeurs de ces deux impédances sont réglées automatiquement suivant la charge du récepteur et que le fer du transformateur d'alimentation est saturé.