<Desc/Clms Page number 1>
MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION Transformateur à fuite destiné à l'alimentation de tubes lumineux.
La présente invention est relative aux transforma- teurs destinés à l'alimentation de tubes lumineux et, plus par- ticulièrement, de tubes à décharges remplis de vapeur métalli- que qui livrent passage au courant dans les deux sens. On con- nait déjà des tubes lumineux remplis de vapeur métallique qui ont un rendement élevé, parmi lesquels notamment les lampes à vapeur de sodium et les lampes à vapeur de mercure à haute pression sont intéressantes.
Une particularité commune à ces tubes lumineux est que leur tension d'amorçage est bien supérieure à leur tension
<Desc/Clms Page number 2>
de régime, de sorte qu'il est nécessaire de prévoir des moyens de réduire la tension après l'amorçage. Jusqu'ici on montait le plus souvent des bobines de réactance en amont des tubes. Eu. égard au fait que la tension doit baisser de plus de la moitié, on comprendra que la bobine de réactance doit être très encombrante et donne lieu à des pertes considéra- bles. Il est connu aussi d'établir le transformateur d'alimen- tation comme transformateur à fuite, par exemple en le munis- sant de ponts magnétiques disposés entre les deux enroulements, ce qui permet de réduire les pertes.
Toutefois, les transfor- mateurs à fuite connus donnent toujours des pertes relative- ment élevées, ce qui constitue un inconvénient plus parti- culièrement sensible dans les tubes lumineux du genre préci- té à rendement élevé. Notamment dans ces installations il im- porte donc de réduire autant que possible les pertes du trans- formateur.
Comme on le sait,on peut réduire les pertes dans le cuivre d'un transformateur en faisant de celui-ci un auto- transformateur. Toutefois, si l'on désire utiliser un trans- formateur à fuite dans un montage économique sans interven- tion d'autres moyens, on se heurte à des difficultés qui sont dues au fait que les deux enroulements ne sont pas séparés électriquement, parce que l'enroulement primaire fait en même temps partie de l'enroulement secondaire. Les difficultés ré- sident, entre autres, en ce qu'on ne tire pas le meilleur parti possible de la matière et qu'il se produit des courants de magnétisation élevés et des perturbations dans des appareils électriques voisins.
Conformément à l'invention on prévoit deux enrou- lements connectés en montage économique qui sont séparés par des ponts magnétiques et possèdent sensiblement le même nombre @
<Desc/Clms Page number 3>
de spires. Dans ce cas seulement, le flux de force traversant le second enroulement est indépendant de la charge.
Les enroulements peuvent être munis de branchements permettant de les relier à des réseaux de tensions différentes.
Afin d'obtenir une chute de tension suffisante sans charge magnétique excessive des pièces de pont il est nécessai- re de donner à la section effective de ces parties une valeur d'au moins 1,5 fois celle de la section du ou des noyaux.
Lorsque le nombre de spires est choisi conformément à l'invention les flux de force traversant les deux enroule- ments sont indépendants de la charge. De cette manière, l'uti- lisation de la matière magnétique est la plus favorable et la construction du transformateur peut être très simple, parce que les sections des noyaux portant les bobines doivent être égales. De préférence, on construit le transformateur comme transformateur cuirasé, dans lequel les deux enroulements sont juxtaposés sur le noyau médian et séparés par des ponts ma- gnétiques montés entre ce noyau et les culasses.
La demanderesse a constaté que dans le cas où la ten- sion du réseau est basse, il est préférable de donner à l'en- roulement relié au réseau un nombre de spires légèrement infé- rieur à celui de l'autre enroulement. De cette manière on obtient l'avantage que le nombre d'ampère-tours pour le champ de dispersion est plus grand qu'il ne l'est pour des nombres de spires égaux des deux enroulement, de sorte que l'entre- fer entre les pièces de pont et les noyaux ou les culasses peut être plus grand. Par conséquente le parachèvement des pièces de pont peut être moins précis qu'autrement et la fa- brication devient plus simple.
Bien entendu, la différence entre les nombres de spires des deux enroulements ne doit pas être excessive. Con- @
<Desc/Clms Page number 4>
fermement à l'invention, il est admissible de donner au nombre total des spires une valeur égale à 2,5 fois celle de l'en- roulement relié au réseau. Dans le cas où la tension du réseau est assez basse, par exemple, de 127 volts, il sera toujours nécessaire d'utiliser un branchement sur cette dernière bobine.
La fig. 1 représente le schéma du transformateur faisant l'objet de l'invention. La tension dans l'enroulement relié au réseau est représentée par le vecteur A B. Pour une charge nulle la tension secondaire est donc donnée par A C = 2 A B. Lorsque la tension augmente, le point terminal du vecteur A D, qui représente la tension secondaire pendant la charge, se déplace sur le pourtour d'un demi-cercle ayant un diamètre AC. DC représente la tension induite par le champ de fuite dans le second enroulement. La position finale du point D est fonction de la tension de consommation. En rac- cordant au transformateur un tube lumineux, on a obtenu dans un cas déterminé, approximativement ce que montre le schéma, où la longueur du vecteur AC est d'environ 1,5 fois celle du vecteur AD.
On a constaté que la distance B D, qui représente la tension induite dans le second enroulement, garde la même longueur en cas d'augmentation de la charge, à condition que les enroulements aient les mêmes nombres de spires. La den- sité du flux de force dans le noyau portant cet enroulement, est donc la même avec ou sans charge et elle est indépendante de la tension de consommation.
Il s'est révélé que dans le cas représenté le cou- rant de fuite, donné par D C, est sensiblement supérieur aux autres flux. Pour cette raison on donne à la section effecti- ve du pont magnétique conforme à l'invention une valeur au moins égale à 1,5 fois celle de la section des noyaux.
<Desc/Clms Page number 5>
La fig. 2 montre un mode d'exécution du transforma- teur conforme à l'invention. Sur cette figure le transforma- teur est conçu comme transformateur cuirassé. 1 et 2 sont les enroulements qui sont disposés l'un à côté de l'autre sur le noyau 3 et qui sont connectés en série avec la charge, en service. Dans l'espace subsistant entre les bobines., le noyau et les culasses 4 et 5 sont disposées des pièces de shunt ma- gnétiques qui sont feuilletées et séparées des culasses par les entrefers 8 et 9. 10, Il, 12 et 13 sont les bornes desti- nées au raccordement au réseau ou à la charge.
Vis à vis de beaucoup d'autres transformateurs à fuite, ce mode d'exécution offre, en outre, l'avantage d'une émission réduite de lignes de dispersion, ce qui évite l'induc- tion de courants dans des objets voisins, courants qui pour- raient augmenter sensiblement les pertes. Par conséquent, on peut loger le transformateur dans un bâti en tôle. On a consta- té que dans ce cas les pertes n'augmentent pas, contrairement à ce qui est le cas dans la plupart des transformateurs à fuite ordinaires. De plus, on obtient l'avantage que les ponts ont une faible longueur de sorte que les pertes dans le fer supplémentaires s'y produisant sont relativement faibles.
Comme on le sait un tube lumineux peut fonctionner comme générateur d'oscillations à haute fréquence. Toutefois, l'emploi du transformateur conforme à l'invention permet d'é- viter sensiblement toute$perturbations radioélectriques, parce que pour des oscillations à haute fréquence il n'y a qu'un faible couplage entre les enroulements. On peut encore obtenir un perfectionnement à cet égard en divisant la bobine 2 en deux parties égales entre lesquelles on branche la charge.
La fig. 3 représente un autre mode de réalisation du ¯ transformateur faisant l'objet de l'invention. Ce transforma-
<Desc/Clms Page number 6>
teur comporte des enroulements supplémentaires qu'on peut utiliser pour la fourniture du courant de chauffage aux ca- thodes des tubes et ou pour la fourniture de la tension d'amor- çage. Du fait que le courant de chauffage doit être indépen- dant de la charge, les enroulements de chauffage 14 et 15 sont disposés près de l'enroulement traversé par un flux de force sensiblement constant. L'enroulement d'amorçage 16 est disposé à côté de l'enroulement 2, ce qui fait qu'après amorçage la tension d'amorçage baisse à un même degré que la tension dans la bobine 2.
Comme la tension sur les enroulements 14 et 15 est relativement faible, de sorte qu'ils ne possèdent qu'un nombre réduit de spires, et du fait que la section du fil de la bobine 16 peut être très réduite eu égard à la faible in- tensité du courant traversant cette bobine, ces enroulements sont peu encombrants.
La fig. 4 représente le montage des enroulements.
Le tube lumineux 17 comporte deux cathodes à incandescence 18 et 19 alimentées par les enroulements 14 et 15. L'électrode d'amorçage est reliée à l'enroulement 16 à travers une forte résistance 21 et l'enroulement 16 est monté en série avec l'en- roulement 2.