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" Organes protecteurs pour valves ioniques 1'.
2our protéger les vales ioniques ayant des grilles de contrôle, quand il se produit une surcharge ou une formation d'arc en retour, on a fréquemment proposé de donner aux grilles, à l'aide de relais, un voltage de blocage, provoquant l'extinc- tion, aussi rapide que possible de toutes les anodes. On a proposé également d'employer comme relais de l'espèce des valves électroniques ou ioniques séparées pourvues de leurs propres réservoirs.
Mais les relais électroniques purs, généralement appelés tubes de relais "durs", conviennent peu à cette fin, pour diverses raisons, et les tubes de valves ioniques, c'est- à-dire les tubes à cathode chaude appelés "dour", remplis d'un gaz inerte qui doivent être maintenus prêts à agir pendant un
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@ temps considérable, o'est-à-dire quand la cathode est chaude mais ne fonotionne pas, accusent une tendance marquée à "durcir", o'est-à-dire à perdre leur charge de gaz inerte, ce qui p eut les empêcher de fonctionner quand o'est nécessaire.
D'un autre côté, un relais du type à valve ionique offre sur un relais mécanique l'avantage de fonctionner beaucoup plus rapidement. Pour bénéficier de cet avantage et, en même temps, éviter l'inconvénient inhérent aux tubes à valves séparées, on emploie, conformément à la présente invention, comme relais, un ou plusieurs circuits de valves auxiliaires dans le réservoir de la valve principale. Trois modalités de l'invention sont repré- sentées schématiquement par le dessin ci-joint (figures 1-3).
Dans toutes les figures, la référence 1 désigne la cathode de la valve ionique, la référence 2, ses anodes principales et 3 ses grilles. Dans la figure 1, ces dernières sont connectées non seulement à des conducteurs individuels 4, à l'aide desquels on peut donner, par exemple, des voltages de aontrôle pour dif- férents usages, mais aussi par les lampes à effluves 5 à une barre collectrice de grille 6 en vue de donner un voltage de blocage commun à toutes les grilles, Le voltage critique des lampes à effluves 5 au-dessous duquel celles-ci agissent comme de grande résistance, doit se trouver par rapport aux voltages de contrôle individuels, suffisamment élevé pour permettre à ces derniers d'agir indépendamment l'un de l'autre dans une certaine mesure.
le voltage de blocage donné à la barre omnibus de la grille, au contraire, doit être plus élevé que le voltage criti- que des lampes à effluves, car seule la différence entre ces voltages agit comme voltage de blocage effectif sur les grilles.
Le voltage donné à la barre 6 est,, dans cette variante, prélevé à une source de courant continu représentée sous forme de batterie 7, dont le pôle négatif est connecté à la barre par un relais 13 qui sera décrit en détail plus loin, tandis que son
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pôle positif est connecte à une anode auxiliaire 9 du réservoir de la valve principale, anode qui est pourvue d'une @ grille 8. La barre collectrice des grille-s est également connectée à la cathode par une grande résistance 10. Normalement, l'anode 9 est bloquée par la grille 8 et ainsi, la barre collectrice 6 des grilles est maintenue au même potentiel que la cathode.
Quand l'anode 9 est dégagée, oelle-ci, au contraire, se trouve à peu près au potentiel de la cathode (qui ci-après sera compté comme potentiel zéro, de la manière habituelle) et la barre 6 aura alors (si le relais 13 est fermé) un potentiel négatif correspondant à celui de la source de voltage 7. On présume que ce potentiel négatif est suffisant pour empêcher l'ignition des anodes principales, la fois suivante où les voltages anodiques respectifs atteignent des valeurs suffisantes à cette fin .
Le dégagement de la grille 8 se fait dans cette variante par une impulsion de chute de voltage venant du côté du courant continu de la valise ionique, quand le voltage, de ce côté, tombe par suite d'un court circuit ou d'un arc en retour. Entre les bornés du courant continu est connectée une résistance il, d'où la grille 8 reçoit normalement un certain voltage négatif suffisant pour assurer le blocage. En parallèle avec une fraotion de cette résistance, voisine de la borne négative, est connecté un condensateur 12 qui, quand le voltage tombe, maintient le voltage dans cette fraction, pendant un certain temps; la borne inférieure du condensateur et par conséquent aussi le point de connexion de la grille 8 à la résistance prend ainsi un voltage positif.
Si la conception de la grille et les conditionsnde fonctionnement dans la valve sont telles que l'anode soit libérée au potentiel zéro de la grille, on peut se passer dn condensateur 12 .
Quand l'anode 9 est libérée, elle donne, ainsi qu'on l'a déjà dit, un potentiel de blocage négatif aux grilles principales et ainsi éteint successivement les anodes principales. Toutefois,
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dès que ceci s'est produit, les grilles cessent d'amener du courant, mais pour maintenir le potentiel de blooage pendant un temps suffisant pour que les conditions de la valve se stabili- sent pour un fonctionnement normal continu (par désionisation, etc.), l'anode 9 doit toujours continuer à envoyer du courant pendant un certain temps. Ceci est possible grâce à la résistance 10 qui alors charge le circuit de la valve auxiliaire suffisam- ment pour maintenir l'arc .
Dès que les conditions redeviennent normales dans les cir- cuits de la valve principale, le circuit de la valve auxiliaire doit être éteint; ceci se fait à l'aide du relais 13 précité .
Ce relais est excité par une combinaison de transformateurs de courant 14, dont les enroulements primaires sont connectés dans les conducteurs de courant alternatif du redresseur ou inverseur et de petits redresseurs 15 connectés aux secondaires des trans- formateurs de courant ; la dite combinaison produit un courant continu par la bobine du relais, sensiblement proportionnel au courant de charge total. Le relais doit être réglé pour fermer ses contacts à une valeur de courant approximativement égale au quart du courant normal. Au-dessous de cette limite de charge, il ne se produit pratiquement pas d'arc de retour, et l'anode 9 donc ne doit/pas entrer en action.
Quand toutes les anodes principales ont été éteintes, le courant alternatif tombe à zéro et le re- lais 13 coupe alors le courant, de manière que l'anode 9 soit également éteinte. Ceci doit toutefois se produire avec un cer- tain retard qui peut être obtenu à l'aide d'un condensateur 16 monté en parallèle avec la bobine du relais; ce condensateur est la chargé au voltage existant entre les bornes de/bobine et se décharge dans la bobine quand le courant du transformateur de courant cesse de passer.
Pour que le condensateur ne retarde pas l'excitation du relais dans le cas où p. ex. le voltage monte rapidement, passant de moins le quart de la charge à une valeur
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menaçant de donner naissante à un arc en retour, on connecte un petit redresseur 17 à action de valve incomplète, en série avec le condensateur 16 de manière à permettre la décharge rapide du condensateur mais à rendre son chargement lent .
Un avantage spécial de cet arrangement d'un relais, sensible au courant dans le circuit de la valve auxiliaire, est que le dispositif bloqueur est mis dans l'impossibilité de fonctionner quand une valve ionique fonctionnant comme redresseur simple est éteinte à faible voltage. Cette extinction provoque aussi bien qu'un court circuit ou un arc en retour, la disparition du voltage du côté du continu, mais comme le relais 13 maintient alors le circuit de l'anode 9 interrompu, il n'en résulte pas un blocage de la grille .
Dans la figure 2 il n'y a pas de contrôle individuel des grilles 3; il en résulte qu'il n'est pas nécessaire d'introduire un blooage spécial de voltage entre ces grilleset la barre collectrice de grilles 6. On emploie comme source de voltage du circuit de val%e auxiliaire par l'anode 9, un condensateur 20 maintenu sous tension par un transformateur 21 en série avec un redresseur 22. Entre les bornes du transformateur on peut aussi connecter une grande résistance de chargement 23 destinée à égaliser le voltage.
L'impulsion de déclenchement de la grille 8 de l'anode 9 est obtenue ici du côté de l'alternatif par suite du fait que la rapide changement de voltage en direction positive à laquelle une anode à contre arc est soumise, étant transmis d'un potentiel négatif, généralement voisin de la valeur maximum, jusqu'aux environs du potentiel cathodique. A cette fin, la grille est connectée à une barre collectrice 24 qui, par des condensateurs 25 est connectée aux conducteurs de toutes les anodes principales. Normalement; le potentiel de la grille est déterminé par le fait qu'elle est @ connectée au pôle négatif d'une source de courant continu 26 par exemple une batterie dont
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le pôle positif est connecté à la cathode.
La grille obtient ainsi un potentiel faiblement négatif ; connexion oapacitative avec les anodes, en moyenne plus négatives no peut pas modifier ce potentiel moyen. A l'occasion d'un arc en retour, quand le potentiel d'une anode au moins est déplace de sa valeur voisine du maximum négatif, en direction du positif, à une valeur voisine du potentiel cathodique, le condensateur correspondant se décharge par la grille 8 et ainsi donne un potentiel positif à cette dernière .
Dans cette figure, on n'a pas représenté de dispositif chargé de maintenir le courant par l'anode auxiliaire 9, après l'extinction des anodes principales et leurs grilles, par conséquent, ont cessé d'amener un courant appréciable. Ce dispositif est remplacé par un arrangement spécial destiné à maintenir pendant une période déterminée qui sait, le voltage positif sur la grille 8. Le résultat est le même, parce qu'un voltage de l'espèce sur la grille implique que l'anode 9 est maintenue en connexion conductrice avec le gaz ionisé et est ainsi dans l'impossibilité de prendre un potentiel positif appréciable; par suite de la source de voltage interconnectée (condensateur 20) elle maintient alors les grilles principales négativées.
L'arrangement servant à maintenir le voltage positif de la grille 8 consiste principalement en un transformateur 27 dont l'enroulement primaire est connecté au conducteur menant à l'anode 9, préférablement comme shunt à une résistance 28, tandis que son secondaire est connecté entre la cathode et la grille 8 en parallèle avec un condensateur 29 . Quand l'anode 9 amène du courant du condensateur 20, le condensateur 29 se charge en même temps par l'intermédiaire du transformateur 27 et alors il est mis dans l'impossibilité, par le redresseur 29a, de se décharger par la même voie. C'est pourquoi il se décharge par la grille 8 et il est admis qu'il a les dimensions requises pour
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maintenir la grille positive pendant le temps nécessaire pour faire disparaître les conséquences du trouble.
Le redresseur 29a doit admettre une quantité de courant inverse suffisante pour ne pas empêcher le chargement négatif de la grille 8 par la source de voltage 26 en marche normale. Le transformateur 27 peut alors être connecté de manière à charger le condensateur 29 quand le courant de l'anode 9 diminue; dans ce cas, la résistance 28 doit être remplacée par une inductance qui peut faire partie du transformateur .
Dans la figure 3, les anodes auxiliaires 9 sont au nombre de trois; elles sont connectées à la barre collectrice de grille
6 par l'intermédiaire d'un transformateur triphasé 30 qui sert de source de courant pour le voltage de blocage des grilles prin- cipales 3. Les grilles 8 des anodes auxiliaires sont normalement bloquées par suite de leur connexion à une résistance potentio- métrique 31 du côté du continu et reçoivent leur impulsion de voltage débloquant du côté de l'alternatif quand un excès de courant se manifeste sur ce dernier. Le courant alternatif, grâce à une combinaison de transformateurs de courant 14 et de redresseurs 15 du même type que ceux de la figure 1, agit sur une résistance de chargement 32, connectée entre la cathode 1 et les grilles 8 en série avec une lampe à effluves 33 .
La différence entre le voltage de la résistance 32 et celui absorbé par la lampe à effluves 33 agit ainsi sur les grilles et le dispositif est calculé de manière que la différence de voltage soit suffisante pour ne dégager les anodes 9 que quand le cou- rant alternatif dépasse la limite permise. Un condensateur 34 peut être connecté en parallèle à la résistance et la lampe à effluves pour maintenir le voltage des grilles également après que le courant alternatif a été réduit par le blocage des gril- les principales .
On peut, évidemment, combiner les diverses méthodes repré- sentées pour obtenir l'impulsion primaire du blocage de la
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grille et le voltage sur les grilles principales, pour maintenir et pour éteindre finalement le oourant du circuit de la valve auxiliaire, autrement que par le procédé décrit. L'arrangement du contrôle individuel des grilles principales peut aussiévi- demment, être employé en combinaison avec l'un ou l'autre des dispositifs décrits .
Un avantage spécial de l'.arrangement du circuit ou des cir cuits de la valve auxiliaire, dans le réservoir de la valve principale, à côté de ceux mentionnés, est que les conditions nécessaires pour l'allumage de l'anode auxiliaire dépendent, dans une certaine mesure, du courant des anodes principales. Il est ainsi possible, par exemple, en adaptant convenablement le blindage de l'anode auxiliaire, que cette dernière ne s'allume pas, même en présence d'un certain voltage positif de la grille, quand les anodes principales se trouvent sous une faible charge.
On a aussi une plus grande latitude quant au choix de la source de voltage pour la grille de l'anode auxiliaire, étant donné qu'un déclenchement accidentel à faible tension qui sinon pourrait se produire par suite d'une instabilité de l'arc, peut être prévenu de façon sûre. Il peut ': même être possible, dans certaines conditions, de supprimer entièrement le voltage de contrôle de la grille ou le dispositif de blindage de l'anode auxiliaire, qui peut alors être allumée exclusivement du fait de l'augmentation de l'ionisation du restant du réservoir, provoquée par un trouble tel que surcharge ou contre arc.
On sait que le voltage d'allumage d'une anode pourvue d'un: . dispositif de blindage est fonction, non.seulement du potentiel du dispositif de blindage, mais aussi de la température et du degré d'ionisation du milieu gazeux conducteur et que ces derniers facteurs dépendent, à leur tour, en partie du courant des électrodes voisines et en partie de la valeur du blindage sur cellesci. En adaptant ce blindage convenablement, on peut maintenir
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l'anode auxiliaire bloquée à un voltage de grilleconstant ou un même sans qu'il y ait/voltage de grille spécialement imprimé aussi longtemps que le courant total dans le récipient est main- tenu au-dessous d'une certaine valeur admissible, mais libérer la dite anode automatiquement aussitôt que cette valeur est dépassée.
L'anode ou les anodes auxiliaires doivent dans ce cas, dans les réservoirs contenant plusieurs anodes, être, de préfé- renoe, disposées symétriquement parapport aux anodes, par exemple, être au centre du réservoir .
Indépendamment de la place de l'anode auxiliaire, il peut a être désir ble de maintenir celle-ci à une température plus éle- vée que la température de saturation du gaz conducteur, à la pression régnante maximum, de façon à empêcher la condensation à sa surface. A cette fin, on peut, par exemple, la placer direc- tement à côté d'une anode d'excitation, par exemple, dans une douille commune aux deux anodes. On peut, par exemple, l'entourer concentriquement d'une anode d'excitation annulaire, sur laquelle elle doit toutefois être blindée par une douille séparée .
R e v e n d i c a t i o n s
1.- Moyens pour bloquer des valves ioniques en cas d'une surcharge ou d'un arc de retour par des voltages de blocage qui sont donnés aux grilles anodiques par l'intermédiaire de cir- cuits de valves pourvus d'écrans ou de grilles, caractérisés par le fait que les dites voies de valves se trouvent dans le même réservoir que les voies de la valve prinoipale .