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MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION Installation comprenant un tube à décharges électriques, par exemple pour l'émission de lumière.
L'invention est relative à une installation compre- nant un tube à décharges électriques à atmosphère gazeuse des- tiné, par exemple, à l'émission de lumière et comportant une cathode à incandescence dont le courant de chauffage est four- ni par un transformateur. Une bobine de réactance est connec- tée en série avec ce tube à décharges qui est alimenté par la même source de courant que ledit transformateur. Cette source de courant peut être constituée, par exemple, par un réseau à courant alternatif 'de 220 V. Il arrive souvent que la tension d'un réseau à courant alternatif diffère de cette valeur nomi-
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nale et est, par exemple, de,2,00.,-de 240 ou de 260 V.
Pour approprier l'installation au raccordement à des réseaux de tensions différentes variant, par exemple, de 200 à 260 V, la bobine de réactance ainsi que l'enroulement primaire du trans- formateur fournissant le courant de chauffage pour la ou les électrodes à incandescence, peuvent être munies de prises de dérivation de sorte que pour une tension déterminée de la source de courant d'alimentation la bobine de réactance peut être réglée de telle façon que le courant traversant le tube à décharges acquière sa valeur normale, l'enroulement primaire dudit transformateur pouvant être ajusté en même temps de telle façon que le courant de chauffage ait l'intensité voulue.
Ce réglage de la bobine de réactance et du transformateur est souvent très difficile à opérer car ces deux organes peuvent se trouver en des endroits différents. Dans les installations destinées à l'éclairage des rues, le transformateur de chauf- fage est monté habituellement au voisinage du tube à déchar- ges, c'est-à-dire dans la garniture se trouvant à grande hau- teur au-dessus du sol tandis que la bobine de réactance peut être disposée dans la partie inférieure d'un poteau de ré- verbère ou dans une boîte de raccordement se trouvant à faible hauteur du sol.
La présente invention permet de réduire considérable- ment ces inconvénients. Dans l'installation suivant l'inven- tion, la bobine de réactance est réglable et à cet effet elle comporte des prises de dérivation, l'enroulement primaire du transformateur de chauffage étant raccordé à cette bobine de telle façon qu'une partie de cette dernière puisse être intercalée dans le circuit formé par cet enroulement primaire et la source de courant, la bobine de réactance pouvant fonc- tionner, par conséquent, aussi comme auto-transformateur.
La
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tension amenée à l'enroulement primaire du transformateur, est constituée dans ce cas par la somme de la tension de la source de courant d'alimentation et de la tension produite dans la partie de la bobine de réactance qui est intercalée dans le circuit formé par la source de courant et l'enroulement pri- maire du transformateur. Les conditions peuvent aisément être choisies de telle façon que pour des tensions différentes de la source de courant d'alimentation, c'est-à-dire pour des valeurs différentes de la partie de la bobine de réactance qui est connectée en série avec le tube à décharges (cette partie étant déterminée par l'intensité de courant normale voulue du tube à décharges) la tension appliquée à l'enroule- ment primaire du transformateur de chauffage soit constante ou à peu près constante.
En effet, la partie de la bobine de réactance qui est intercalée dans le circuit formé par la source de courant et l'enroulement primaire, peut être réglée de telle façon qu'on obtienne la tension voulue du transfor- mateur de chauffage. Si la tension de la source de courant d'alimentation correspond exactement à la tension pour la- quelle le transformateur de chauffage est calculé, cette partie de la bobine de réactance est réduite à zéro. Dans le réglage pour une tension déterminée de la source de courant, on n'a qu'à modifier les raccordements de la bobine de réac- tance tandis que le transformateur de chauffage peut demeurer complètement inchangé.
L'invention sera mieux comprise en se référant au dessin annexé sur lequel les figures 1 et 2 représentent, à titre d'exemple, le schéma des connexions de deux installations conformes à l'invention.
Le tube à décharges électriques 1 représenté sur les deux figures et destiné à l'émission de lumière, peut être, par
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exemple, un tube à vapeur de sodium. Ce tube qui donne au @ cours du fonctionnement une décharge de colonne positive, comporte deux électrodes à incandescence 2 et 3 reliées, res- pectivement, aux enroulements secondaires 4 et 5 d'un trans- formateur de chauffage 6 dont l'enroulement primaire est dé- signé par 7. L'une des extrémités de l'enroulement 7 est raccordée directement à l'électrode à incandescence 3 et à la borne 8 d'une source 9 de courant alternatif constituée, par exemple, par un secteur à courant alternatif à faible tension.
L'électrode à incandescence 2 est reliée à l'extré- mité 14 d'une bobine de réactance 10 montée en série avec le tube à décharges 1. Cette bobine de réactance comporte plu- sieurs prises de dérivation a, b, c, d, e, f, et g, dont deux sont reliées, respectivement, au moyen du conducteur 11 à la borne 12 de la source de courant 9 et au moyen du conducteur 13 à l'enroulement primaire 7 du transformateur.
En supposant qu'on veuille approprier l'installa- tion au raccordement à des réseaux à courant alternatif de 200 à 260 V et si la tension de la source de courant est de 260 V, on relie le conducteur 11 à une prise de dérivation telle de la bobine de réactance, par exemple au point d, que le courant parcourant le tube 1 ait son intensité normale. Le transformateur 6 peut être calculé de telle façon qu'on ob- tienne le courant de chauffage voulu si la tension amenée à l'enroulement primaire 7 est de 260 V. Dans le cas envisagé, dans lequel la tension de la source de courant est de 260 V, le conducteur 13 est alors également relié à la prise de dé- rivation d.
Si l'installation doit être alimentée par un réseau à tension plus faible, par exemple de 230 V, on réduit la partie de la bobine de réactance qui est en série avec le tube
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à décharges reprenne sa valeur normale. A cette fin, on rac- corde le conducteur 11 à une autre prise de dérivation, par exemple au point c. On relie le conducteur 13 à une prise de dérivation telle, par exemple au point e, que le total de la tension de la source de courant 9 et de la tension induite dans la partie de la bobine de réactance comprise entre les deux points de raccordement des conducteurs 11 et 13 à la bobine de réactance, soit de 260 V.
Pour toute tension de la source de courant 9, on peut ainsi choisir les raccordements à la bobine de réactance de telle façon que non seulement le courant parcourant le tube à décharges soit ramené à sa valeur normale, mais aussi qu'une tension de 260 V soit amenée à l'enroulement primaire 7. On obtient ainsi un dispositif universellement applicable, dans lequel le transformateur de chauffage peut demeurer complète- ment inchangé et dans lequel on n'a qu'à modifier les rac- cordements à la bobine de réactance.
Le transformateur de chauffage peut aussi être construit pour d'autres tensions. Il peut être recommandable de choisir la tension de ce transformateur au milieu des li- mites de tension pour lesquelles l'installation doit convenir.
Si ces limites sont, par exemple, 200 et 260 V, on peut choi- sir une tension du transformateur de 230 V..Si dans ce cas la tension de la source de courant est de 230 V, on relie les conducteurs 11 et 13 à la même prise de dérivations. Pour une tension moins élevée ou plus élevée de la source de courant on relie le conducteur 11 à une prise de dérivation respecti- vement moins ou plus distante de l'extrémité 14 de la bobine de réactance, et le conducteur 13 à une prise de dérivation res- pectivement plus ou moins éloignée de cette extrémité.
Dans beaucoup de cas il est admissible de relier le
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conducteur 13 en permanence à un point déterminé de la bobine de réactance. Par exemple, sur la figure 2 le conducteur 13 est connecté en permanence à l'extrémité 15 de la bobine de réactance. En supposant, par exemple, que dans ce cas les li- mites de tension de la source de courant sont de 200 et 260 V et que le transformateur 6 est construit pour une tension primaire de 260 V, on relie le conducteur 11 ainsi que le con- ducteur 13 pour une tension de la source de courant 9 de 260 V, à l'extrémité 15 de la bobine de réactance. Cette bobine est calculée de telle façon que le courant de décharge ait dans ce cas sa valeur normale.
Pour une tension de la source de courant 9 de 200 V, on relie le conducteur 11 à la prise de dérivation a la plus voisine de l'extrémité 14 de la bobine de réactance, ce point a étant choisi de telle façon que dans ce cas le courant de décharge ait également sa valeur normale.
La tension appliquée à l'enroulement primaire du transforma- teur 6, est alors légèrement inférieure à la tension normale du transformateur de 260 V.
Pour déterminer la tension appliquée à l'enroulement primaire 7 on peut se référer à l'exemple numérique simplifié suivant:
Pour une tension de service du tube à décharges de 80 V et pour une tension de réseau de 260 V, la tension absor- bée par la bobine de réactance (tension déphasée de 90 par rapport à la tension de service) doit être de #2602 - 802= 247 V. Pour une tension de réseau de 200 V, la partie de la bobine de réactance qui est connectée en série avec le tube, doit absorber ' 2002 - 802 = 183 V. A cet effet, le nombre des spires situées entre l'extrémité 14 et le point a de la bobine de réactance, doit être de #183/247 fois le nonbre des
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spires comprises entre l'extrémité 14 et l'extrémité 15 de la bobine de réactance.
La différence de potentiel existant entre ces extrémités de la bobine de réactance, est dans ce cas de 183 #247/183 = #247 x 183 V, la tension appliquée à l'enroule- ment primaire 7 ayant une valeur de #247 x 183 + 802 = 227 V.
Cette tension est amenée au transformateur lorsque le tube à dé charges fonctionne. Pour des limites de tension de la source de courant 9 de 200 et 260 V, une tension de 227 à 260 V est amenée, par conséquent, au cours du fonctionnement normal à l'enroulement primaire 7 du transformateur.
D'une manière analogue on peut trouver que, lorsque le transformateur de chauffage est calculé pour 230 V, la ten- sion appliquée lors du fonctionnement normal varie entre 214 et 244 Volts. Dans beaucoup de cas ces vairations de la tension du transformateur sont satisfaisantes et on obtient l'avan- tage de n'avoir à modifier que le raccordement du conducteur 11 à la bobine de réactance.
Comme la figure 8 le montre, le transformateur de chauffage comporte un enroulement distinct 16 dont l'une des extrémités est reliée à l'enroulement 7 tandis que l'autre extrémité est raccordée, éventuellement à travers une résis- tance élevée, à une électrode auxiliaire 17 se trouvant sur la paroi extérieure du tube. L'enroulement 16 ainsi que l'é- lectrode auxiliaire 17 facilitent l'amorçage de la décharge.
L'installation conforme à l'invention est applica- ble non seulement dans le cas où elle doit convenir pour des tensions différentes de la source d'alimentation, mais aussi si elle doit être raccordée à des sources de courant alterna- tif différentes à fréquences différentes.
Dans la présente description et dans le résumé, le terme "atmosphère gazeuse", comprend non seulement une atmos-
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phère constituée par du gaz mais aussi une atmosphère de va- peur ou d'un mélange de gaz et de vapeur.