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"Transformateur à fuite destiné notamment à l'alimentation de tubes luminescents"
La présente invention a pour objet un transformateur à fuite du type à noyau ou du type cuirassé, destiné notamment à l'alimentation de tubes luminescents et auquel on donne une forme de noyau particulière dans le but d'obtenir une protection parfaite contre la surcharge ou de faire fonetionner plusieurs tubes luminescents en même temps sans qu'ils s'influencent mutuellement.
La réalisation connue des transformateurs à fuite utilisés dans les appareils à tubes luminescents comporte
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entre les deux enroulements une culasse à dispersion dont la résistance magnétique reçoit une valeur telle, au moyen d'entrefers, qu'après amorçage du tube la tension du trans- formateur devienne égale à la tension de service sensiblement inférieure du tube. Dans les appareils de ce genre on pres- crit souvent la mise à la terre du point milieu de l'enrou- lement à haute tension de sorte que, en cas de court-circuit d'une moitié d'enroulement secondaire, par exemple par suite d'une connexion unilatérale et inopportune à la terre, cette partie de l'enroulement peut être mise en danger par surchar- ge.
En fait, on a constaté qu'un grand nombre de défauts des transformateurs proviennent de ce cas de charge défavorable assez fréquent. Pour une tension de dispersion donnée les moyens connus ne permettent de remédier à cet inconvénient qu'en donnant au côté secondaire des dimensions plus grandes, ce qui nécessite l'emploi d'une plus grande quantité de cui- vre et, par suite, souvent d'un transformateur de plus grand modèle, ce qui n'est pas désirable au point de vue prix et encombrement.
Suivant l'invention, on évite une surcharge des par- ties d'enroulement secondaire dans le cas d'une connexion unilatérale inopportune à la terre ou d'autres phénomènes ana- logues, en reliant magnétiquement une culasse à dispersion d'un transformateur à noyau disposée d'une manière bien connue en- tre le primaire et le secondaire au point milieu, situé du c8té secondaire, de la culasse du noyau du transformateur, au moyen d'une pièce en matière magnétique disposée symétrique- ment par rapport aux moitiés d'enroulement. Dans ce cas, le noyau du transformateur peut être établi pour l'énergie nor- male.
Suivant l'invention, dans le cas d'un transformateur 1
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cuirassé le secondaire est disposé sur le noyau des deux cô- tés,du primaire et des parties de noyau servant de culasses à dispersion sont disposées entre le primaire et chaque moi- tié d'enroulement secondaire entre les jambages et les cu- lasses. Cet agencement de transformateur conforme à l'inven- tion permet au flux de passer, en cas de court-circuit d'une moitié d'enroulement secondaire, par la voie de la pièce en matière magnétique interposée conformément à l'invention et de la culasse à dispersion, cette voie ne présentant que peu de résistance. La tendance du flux à suivre ce trajet est favorisée par la tendance naturelle de la bobine mise en court-circuit à repousser le flux.
Ainsi, en cas de court- circuit, la partie d'enroulement considérée n'est plus par- courue d'une manière.efficace par des lignes d'induction et une surcharge est évitée.
Le transformateur qui fait l'objet de l'invention offre encore l'avantage notable de pouvoir faire fonctionner en même temps et indépendamment deux tubes ou groupes de tu- bes. A cet effet, il suffit de substituer aux moitiés d'en- roulement secondaires ci-dessus décrites deux enroulements établis pour l'entière tension de service dont le point mi- lieu peut être relié avec l'extérieur et être mis à la terre.
Dans le cas de charges inégales ou d'un dérangement dans l'ap- pareil de consommation relié à l'un des côtés secondaires, un flux compensatoire peut circuler à travers la pièce en matiè- re magnétique et la culasse à dispersion, de sorte que l'au- tre côté secondaire n'est pas perturbé.
Il va sans dire que la disposition peut aussi être telle que par exemple dans le cas d'un transformateur à noyau, le primaire, qui est connecté au réseau de distribution, soit #
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disposé sur le milieu du jambage et que des deux c8tés soient disposées des culasses à dispersion qui, dans ce cas, sont reliées par des shunts en matière magnétique aux deux culasses de noyau du transformateur, ce qui permet de faire fonctionner indépendamment un nombre de tubes allant jusqu'à quatre.
Pour un transformateur conformé à l'invention, on peut obtenir d'une manière efficace le réglage de la tension de consommation secondaire en vue de l'adaptation au divers types de tube, en divisant le primaire en un enroulement principal muni de dérivations et en des enroulements auxiliaires montés sur les parties de jambage du même coté de la culasse à dispersion que les enroulements secondaires avec lesquels ils sont par suite couplés en accouplement serré.
Le degré d'accouplement entre l'enroulement inducteur et l'enroulement induit qui varie pour chaque dérivation donne alors l'influence voulue sur la chute de tension inductive sans'que le nombre des enroulements primaires connectés au réseau de distribution soit altéré et sans que, par suite, l'induction dans le fer soit altéré.
On obtient une autre possibilité de réglage, lorsqu'on renonce à une variation de la largeur des entrefers, en disposant sur la culasse à dispersion un enroulement auxiliaire (de court-circuitage) muni de plusieurs dérivations et, finalement, il est également possible de monter l'enroulement auxiliaire en série avec le primaire du transformateur, de telle sorte que la valeur du courant de dispersion dépende du courant primaire.
La description des dessins annexés donnés à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut
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être réalisée.
Les figures 1 à 4 montrent schématiquement des transformateurs à noyau conforme à l'invention comportant deux jambages bobinés..
La figure 5 montre schématiquement un transformateur cuirassé conforme à l'invention.
Le noyau du transformateur de la figure 1 porte du côté de la culasse à dispersion 1 le primaire 2 qui est alimenté par le réseau de distribution et sur l'autre côté le secondaire 3 qui sert à alimenter des tubes luminescents et dont le point milieu 4 est mis à la terre en harmonie avec des descriptions de service existantes. Dans le cas d'une connexion inopportune, par exemple, de l'extrémité du secondaire à la terre, la bobine secondaire de droite qui est alors mise en court-circuit est déchargée de flux du fait que ce dernier circule à travers la partie en matière magnétique 5 de la culasse du transformateur, prévue conformément à l'invention, et à travers la culasse à dispersion 1 pour aller au jambage de droite du transformateur en suivant ainsi une voie qui offre une résistance moindre.
Pourvu que chacune des moitiés de l'enroulement secondaire soit établie pour l'entière tension de service, comme dans le cas des enroulements secondaires 6 et 7 de la figure 2, le transformateur permet de faire fonctionner en même temps et indépendamment deux tubes ou groupes de tubes, puisque le flux supplémentaire dépendant d'une différence de charge éventuelle peut passer au jambage par la voie du pont de raccordement 5 et de la culasse à dispersion 1 sans aucun effet sur le second enroulement.
La figure 2 montre en outre une possibilité de régler la tension de fuite pour chacun des enroulements secondaires-
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6 et 7 sans influence mutuelle. A cet effet, le primaire est divisé sur chaque jambage en un enroulement principal 8, 9 muni de dérivations et en des enroulements auxiliaires 10, 11 disposés du même côté de la culasse à dispersion que les enroulements secondaires 6 et 7 et couplés, par suite, avec ces derniers en accouplement serré. La variation du degré d'accouplement grâce à l'utilisation des diverses dérivations permet le réglage de la tension.
Le transformateur de la figure 3 comporte deux culasses à dispersion 12 et 13 et deux ponts 14, 15 par les- quels elles sont raccordées aux culasses de transformateur.
La figure montre deux enroulements 16,17 et 18, 19 dont chacun comporte deux bobines et qui, pourvu qu'ils soient établis convenablement de la manière montrée sur la figure 2, peuvent servir à l'alimentation de quatre tubes. Entre les deux culasses à dispersion 12 et 13 les bobines primaires 20, 21 sont disposées sur les jambages du transformateur et leurs 'parties extrêmes sont reliées, comme montré sur la figure, à des enroulements 22, 23 et 24, 25 munis de dérivations et montés sur les deux culasses à dispersion. Dans ce cas, ces enroulements, qui sont parcourus par le courant primaire, per- mettent de modifier la chute de tension.
Les figures 4a et 4b sont respectivement une vue en élévation et une vue en coupe (suivant la ligne IV-IV) d'un transformateur-du type montré sur les figures 1 ou 2, le pont de raccordement étant enlevé de la fenêtre du noyau entre la culasse et la culasse à dispersion, dans le but d'obtenir une économie de place, et étant disposé en dehors du plan du noyau sous la forme de deux pièces 26, 27 en tôle ayant la forme de deux pinces, de manière que l'espace de la fenêtre puisse être rempli entièrement par l'enroulement.
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La figure 5 montre un transformateur cuirassé conforme à l'invention. L'enroulement 28 est disposé au milieu du noyau et des deux côtés est disposé le secondaire qui comporte les bobines 29, 30 et dont le point milieu électrique est mis à la terre en 31. Les parties de noyau 32, 33, 34, 35 qui servent de culasses à dispersion sont disposées entre le primaire et le secondaire de manière que dans le cas d'un court-circuit d'une des moitiés de l'enroulement secondaire, par exemple de la bobine 29, le flux,magnétique, au lieu de parcourir cette dernière, traverse les culasses à dispersion 32 et 33 pour aller directement aux culasses de fermeture 36 et 37 du noyau de transformateur.
Il va sans dire que tant les dispositifs régulateurs de tension décrits avec référence aux figures 2 et 3, que le montage ci-dessus décrit pour l'alimentation simultanée et indépendante de plusieurs tubes luminescents peuvent être utilisés pour les transformateurs cuirassés d'une manière aussi simple et avantageuse.
Finalement, il y a lieu de faire remarquer que dans des cas simples la disposition de la culasse à dispersion et des enroulements décrits avec référence à la figure 5 peut, le cas échéant, être utilisée aussi pour un transformateur à noyau. Comme sur la figure 3, on disposé alors l'enroulement entre deux culasses à dispersion, de sorte que la compensation de fuite ne s'effectue, de même que dans le cas du transformateur cuirassé, que par la voie des culasses à dispersion.
L'invention peut aussi être appliquée dans d'autres cas où.une forte chute de tension est nécessaire lorsque le transformateur est chargé, par exemple dans les appareils de soudage, dans les appareils d'alimentation pour lampes à arc etc.
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"Leakage transformer intended in particular for supplying luminescent tubes"
The present invention relates to a leakage transformer of the core type or of the armored type, intended in particular for the supply of luminescent tubes and to which a particular core shape is given in order to obtain perfect protection against overload or to operate several luminescent tubes at the same time without them influencing each other.
The known realization of leakage transformers used in luminescent tube devices includes
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between the two windings a dispersion yoke, the magnetic resistance of which receives a value such, by means of air gaps, that after the tube has been fired, the voltage of the transformer becomes equal to the substantially lower operating voltage of the tube. In devices of this kind, the earthing of the midpoint of the high-voltage winding is often prescribed so that in the event of a short-circuit of a secondary winding half, for example by due to a one-sided and inappropriate connection to earth, this part of the winding can be endangered by overloading.
In fact, it has been found that a large number of transformer faults arise from this fairly frequent adverse load case. For a given dispersion voltage, the known means only make it possible to remedy this drawback by giving the secondary side larger dimensions, which necessitates the use of a larger quantity of copper and, consequently, often. of a larger model transformer, which is not desirable from the point of view of price and size.
According to the invention, overloading of the secondary winding parts in the event of an untimely one-sided connection to earth or other similar phenomena is avoided by magnetically connecting a dispersion yoke of a transformer to core arranged in a well-known manner between the primary and the secondary at the midpoint, located on the secondary side, of the yoke of the transformer core, by means of a piece of magnetic material arranged symmetrically with respect to the halves winding. In this case, the transformer core can be set for normal energy.
According to the invention, in the case of a transformer 1
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battleship the secondary is disposed on the core of both sides, the primary and core parts serving as dispersion yokes are disposed between the primary and each secondary winding half between the legs and legs. This transformer arrangement in accordance with the invention allows the flux to pass, in the event of a short-circuit of a secondary winding half, through the part of magnetic material interposed in accordance with the invention and the part. dispersion yoke, this channel having little resistance. The tendency of the flux to follow this path is favored by the natural tendency of the shorted coil to repel the flux.
Thus, in the event of a short circuit, the winding part in question is no longer efficiently run by induction lines and an overload is avoided.
The transformer which is the subject of the invention also offers the notable advantage of being able to operate at the same time and independently two tubes or groups of tubes. To this end, it suffices to substitute for the secondary winding halves described above two windings established for the entire operating voltage, the midpoint of which can be connected with the outside and be earthed.
In the event of unequal loads or a disturbance in the consumer appliance connected to one of the secondary sides, a compensating flow can flow through the magnetic part and the dispersion yoke, so that the other secondary side is not disturbed.
It goes without saying that the arrangement can also be such that for example in the case of a core transformer, the primary, which is connected to the distribution network, or #
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arranged on the middle of the jamb and that on both sides are arranged dispersion yokes which, in this case, are connected by shunts of magnetic material to the two core yokes of the transformer, which allows to operate independently a number of tubes up to four.
For a transformer according to the invention, it is possible to obtain in an efficient manner the adjustment of the secondary consumption voltage with a view to adapting to the various types of tube, by dividing the primary into a main winding provided with branches and by auxiliary windings mounted on the leg portions on the same side of the dispersion cylinder head as the secondary windings with which they are subsequently coupled in close coupling.
The degree of coupling between the inductor winding and the induced winding which varies for each branch then gives the desired influence on the inductive voltage drop without the number of primary windings connected to the distribution network being altered and without , consequently, the induction in the iron is altered.
Another possibility of adjustment is obtained, when a variation in the width of the air gaps is dispensed with, by placing an auxiliary (short-circuiting) winding on the dispersion cylinder head provided with several branches and, finally, it is also possible to mount the auxiliary winding in series with the primary of the transformer, so that the value of the dispersion current depends on the primary current.
The description of the accompanying drawings, given by way of example, will make it clear how the invention can
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be carried out.
Figures 1 to 4 schematically show core transformers according to the invention comprising two wound legs.
FIG. 5 schematically shows an armored transformer according to the invention.
The core of the transformer in figure 1 carries, on the side of the dispersion cylinder head 1, the primary 2 which is supplied by the distribution network and on the other side the secondary 3 which serves to supply luminescent tubes and whose midpoint 4 is grounded in accordance with existing service descriptions. In the event of an untimely connection, for example, of the end of the secondary to earth, the right secondary coil which is then short-circuited is discharged of flux as the latter flows through the part in magnetic material 5 of the transformer yoke, provided in accordance with the invention, and through the dispersion yoke 1 to go to the right leg of the transformer thus following a path which offers less resistance.
Provided that each of the halves of the secondary winding is set for the entire operating voltage, as in the case of secondary windings 6 and 7 in figure 2, the transformer allows two tubes or groups to be operated simultaneously and independently. tubes, since the additional flow depending on a possible load difference can pass to the leg through the connecting bridge 5 and the dispersion yoke 1 without any effect on the second winding.
Figure 2 further shows a possibility of adjusting the leakage voltage for each of the secondary windings.
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6 and 7 without mutual influence. For this purpose, the primary is divided on each leg into a main winding 8, 9 provided with branches and into auxiliary windings 10, 11 arranged on the same side of the dispersion yoke as the secondary windings 6 and 7 and therefore coupled , with the latter in tight coupling. The variation of the degree of coupling through the use of the various derivations allows the adjustment of the tension.
The transformer of Figure 3 has two dispersion yokes 12 and 13 and two bridges 14, 15 by which they are connected to the transformer yokes.
The figure shows two windings 16, 17 and 18, 19 each of which has two coils and which, provided they are properly established in the manner shown in figure 2, can be used to feed four tubes. Between the two dispersion yokes 12 and 13 the primary coils 20, 21 are arranged on the legs of the transformer and their end parts are connected, as shown in the figure, to windings 22, 23 and 24, 25 provided with branches and mounted on the two dispersion cylinder heads. In this case, these windings, which carry the primary current, make it possible to modify the voltage drop.
Figures 4a and 4b are respectively an elevational view and a sectional view (along line IV-IV) of a transformer of the type shown in Figures 1 or 2, the connection bridge being removed from the core window between the cylinder head and the dispersion cylinder head, in order to obtain a saving of space, and being arranged outside the plane of the core in the form of two pieces 26, 27 in sheet metal having the form of two clamps, so that the window space can be filled entirely by the winding.
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FIG. 5 shows an armored transformer according to the invention. The winding 28 is arranged in the middle of the core and on both sides is arranged the secondary which comprises the coils 29, 30 and whose electrical midpoint is grounded at 31. The core parts 32, 33, 34, 35 which serve as dispersion yokes are arranged between the primary and the secondary so that in the event of a short-circuit of one of the halves of the secondary winding, for example of the coil 29, the flux, magnetic, at the instead of going through the latter, passes through the dispersion yokes 32 and 33 to go directly to the closing yokes 36 and 37 of the transformer core.
It goes without saying that both the voltage regulating devices described with reference to Figures 2 and 3, as well as the assembly described above for the simultaneous and independent powering of several luminescent tubes can be used for armored transformers in a similar way. simple and advantageous.
Finally, it should be noted that in simple cases the arrangement of the dispersion yoke and of the windings described with reference to Fig. 5 can, if necessary, also be used for a core transformer. As in FIG. 3, the winding is then arranged between two dispersion yokes, so that the leakage compensation is effected, as in the case of the armored transformer, only by means of the dispersion yokes.
The invention can also be applied in other cases where a large voltage drop is required when the transformer is loaded, for example in welding devices, in power supplies for arc lamps etc.