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P.ER1!'EOTIO AUX CONVER1!ISSEOBS BUOMQUJM A 1TA'''UR DE DROUBE.
La présente Invention se réfère aux convertisseurs de courant électrique à vapeur de mercure et en particulier aux convertisseurs munis de grilles de contrôle du courant émis par chacune des anodes*
On sait que l'usage de ces grilles permet de régler le courant anodique mais on n'est pas arrivé par les dispositifs connus aujourd'hui à obtenir automatiquement une caractéristique quelconque courant-tension pour le convertisseur à vapeur de mercure* La présente invention a pour but de douer le convertisseur d'une caractéristique courant-tension de forme arbitraire qui sera réalisée automatiquement avec une grande préoision et qui sera suivie même pour des variations très brusques des conditions de fonctionnementElle consiste essentiellement dans la commande des grilles par une tension créée par un dispo-
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ettif électrique
spéoiat combinaison d'un régulateur d'induction et d'une métra- dyne*
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La métadyne est une machine électrique tournante à courant coati- nu décrite dans plusieurs breveta précédents du même inventeur (par exemple an a
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N- 406,235 du 14 Novembre 19S4). Elle comporte un rotor avec bobinage à aolleo- tour et un stator complétant le circuit magnétique du rotor.
Sar le obllectour portant deux deux de balaie, un premier jeu de balaie, appelée primaires, est
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en général teU81an8 différence constante de potentiel, et un deuxième jeu de balais, appelée secondaires, est en général porté à une différence de potentiel continuellement Variable, Le courant qui traverse les balaie primaires, appelé
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"courant primiren, crée par ces ampères tours rotoriques le flux qui induit une force électromotrice entre les balaie secondaires, dont la différence de tension est appelée "tension secondaire";
inversement, le courant qui traverse
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les balaie secondaires, appelé "courant secondaire"$ orée par ses ampèrea tours
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rotoriques, un flux qui induit une force flootro motrice entre les balaie pri- maires, dont la différence de tension est appelée "tension primaire".
Le stator peut être nu de tout enroulement, ou bien 3tre revêtu d'enroulement. dont les ampères-tours s* ajoutent aux ampères-tours rotoriques et interviennent ainsi dans le fonctionnement de la métadyne.
Dans les breveté antérieure du même Inventeur, on trouvera une description détaillée du mode de construction et du mode de fonctionnement
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des métadynes; pour la complète compréhension de la présente inventioBy il suffira de rappeler le *variateur secondaire" enroulement atatori2ue de la mé- tadyne parcouru par un courant autre que le courant total d'un balai de la métadyne, et dont l'axe magnétique cet orienté de manière que le flux créé par les ampères-leurs du dit enroulement induit une force électromotrice entre les
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balais pr18airea.
Pour la simplicité, on ne parlera dans ce qui suit que des élé- ments de la métadyne essentiels à l'intelligence parfaite de la présente in- vention, mais il est entendu que la métadyne utilisée pour l'application de cette invention pourra comporter n'importe quel perfectionnement non mentionni
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ici mais signalé dans les brevets déposés relatifs i, la 1811adp...
La combinaison objet de cette invention, consiste essentiellement en ceci! les balais secondaires d'une métadyne, que l'on appellera "métadyne
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de contrôle", sont reliés l'un à la cathode et l'autre au centre de l'étoile des phases du régulateur d'induction dont les extrémités sont reliées aux
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griller dont le potentiel est ainsi porté, par rapport au potentiel de la ca- thode, à une valeur qui est la somme de la valeur alternative due à la phase correspondante du régulateur d'induction et de la valeur continue due à la ten- sion secondaire de la métadyne;
sur le stator de cette dernière Il 7, a des en- roulements de variateur secondaire dont l'axe magnétique est orienté de manière à Induire une force électromotrice entre les balais primaires; en général, ce variateur est composé de trois membres; un premier membre est connecté en shunt entre les balais primaires et à lui seul il annule le courant secondaire;
un deuxième membre crie des ampères-tours proportionnels à la valeur électrique que l'on veut régler (par exemple à la tension continue fournie par le conver- tisseur, ou au courant continu fourni par le convertisseur); enfin, un troisiè- me melre crée des ampères-tours arbitrairement fixés ou variant suivant une loi arbitrairement fixées
Le fonctionnement a lieu essentiellement ainsi quand les ampères tours du deuxième membre du variateur secondaire sont égaux et de sens contrai- re aux emères-tours du troisième membre, il n'y aura évidemment aucun courent ni primaire ni secondaire dans la métadyne de contrôle, et, par conséquence, aucune tension secondaire de la métadyne,
Aussitôt qu'il y aura un écart entre les ampères tours du deuxième et du troisième membre du variateur secondaire, un courant primaire et un courant secondaire apparaîtront dans la métadyne aussi bien qu'une tension secondaire aux balais; cette dernière modifiera la valeur de la tension de la grille et modifiera ainsi l'instant d'allumage de l'anode correspondante conformément au mécanisme bien connu dans la pratique des convertisseurs. Ainsi, le réglage de l'allumage des anodes se fera en fonction d'un faible écartement entre les ampères-tours du deuxième et du troi- sième membre du variateur secondaire, Plus faible sera cet écartement, plus la caractéristique du convertisseur sera conforme à celle que l'on désire obtenir;
mais il est bien connu que dans une métadyne on obtient une variation très grande du courant primaire (et donc de la tension secondaire) même avec une variation très faible des ampères-tours du variateur secondaire; et ceci avec une extrême rapidité caractéristique marquée de la métadyne.
Dans ee qui suit, non seulement on illustrera en détail la combi- naison décrite plus haut mais on décrira plusieurs variantes de détail. Ce texte est accompagné de 3 planches comportant 20 figures. La fig.l indique la disposition générale avec un convertisseur hexaphasé. Les fig, 2 et 3 illus-
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-trent deux variantes des connexions de la métadyne de contrôle relatives au règlage de la tension continue fournie par le convertisseur.
La fig.4 illustre une machine auxiliaire, dite modulatrice, qui permet de créer des modèles variés de caractéristiques à suivre, et les fig. 5, 7 et 8 en sont des exemples, La fig.6 illustre une variante des connexions de la métadyne de contrôle relative au réglage du courant continu fourni par le convertisseur. La fig.9 est une variante relative au règlage simultané de la tension et du courant continu four- ni par le convertisseur* La fig.10 illustre un artifice réduisant sensiblement l'écart entre la caractéristique désirée et la caractéristique obtenue, écart nécessaire pour obtenir le réglage de l'allumage des anode..
La fig.ll indique les connexions de la métadyne de contrôle pour le cas du montage de deux con- vertisseurs, dont l'un fonctionne en redresseur et l'antre en onduleur, Les fige 12 et 13 indiquent les diagrammes y relatifs. La fig.14 enfin est un sché- ma partiel relatif à la marche de trois convertisseurs en parallèle, tandis que la fig.15 est relative à, la marche de deux convertisseurs montés en série,, Les fig, 16, 17, 18, 19 et 20 se réfèrent à des perfectionnements particuliers.
En prenant en considération la fig.1, le convertisseur est montré en 1, avec ses anodes connectées aux extrémités de l'étoile hexaphasée 2 du secondaire d'un transformateur dont le primaire 3 est monté en étoile triphasée.
Le régulateur d'induction est indiqué par un primaire en trimgla 5 et son se- condaire en $toile hexaphasée 4; la métadyne de contrôle est indiquée en 7, ayant ses balais primaires a et c connectés à une source de courant continu, une dynamo 6. La. dynamo 6 et la métadyne 7 sont indiquées sur la figure, entrai- nées par un moteur 8 connecté au réseau à courant alternatif supposé à fréquense constante rigoureusement de manière que l'on puisse admettre comme constante aussi la vitesse des trois machines 6, 7 et 8.
La métadyne de contrôle 7 a un de ses balais secondaires, le balai b, connecté à la cathode du convertisseur et l'autre balai secondaire est connecté au centre de l'étoile hexaphasée 4 du régulateur d'induction, moyennant le conducteur 14, La métadyne de contrôle 7 a un enroulement variateur secondaire composé de trois membres, le membre 11 qui à lui seul réduit le courant secondaire à zéro, le membre 9 qui crée des ampères tours proportionnels à la tension continue fournie par le convertisseur, enfin le membre 10 alimenté en shunt par la source auxiliaire 6, Enfin, cette derniè- re est une dynamo shunt essentiellement avec deux enroulements d'excitation correctifs, l'enroulement série 13,
et l'enroulement 12 relié aux bornes d'un
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shunt traversé par le courant continu fourni par le convertisseur. L'enroulement shunt 15 tend à créer une force électormotrice constante; l'enroulement série 13 tend compenser la chute ohmique; enfin l'enroulement ampère-métrique 12 tend à donner à la force électromotrice induite une certaine variation voulue en fonction du courant débité par le convertisseur. Le réglage des ampères-tours de 9 et de 10 s'opère par les rhéostats 16 et 21.
Pour comprendre le fonctionnement, on commencera par supposer que les enroulements 15, 13 et 12 soient réglés de manière à créer aux balais de 6 une tension de valeur proportionnelle à la valeur que l'on voudrait voir pren- dre par la tension continue fournie par l'ensemble du secondaire 2 du transfor- mateur principal et du convertisseur 1.
Les ampères-tours du troisième ambra 10 du variateur seront donc proportionnels à la valeur voulue de la tension en fonc- tion du courant principal débitée Les ampères-tours du deuxième membre 9 du va- riateur sont à chaque instant proportionnels à la tension continue fournie par le convertisseur. S'il y a égalité entre ces deux ampères-tours, supposés anta- gonistes, il n'y au@a pas de courant primaire dans la métadyne; donc, il n'y aura aucune tension secondaire, c'est-à-dire le potentiel du centre de l'étoile 4 est ramené à celui de la cathode.
Pour un très faible écart entre les ampères- tours de 9 et de 10, une tension secondaire de valeur appréciable apparaîtra à la métadyne qui modifiera dans le sens voulu le potentiel du centre de l'étoile 4, et donc qui modifiera dans le sens voulu l'allumage des anodes et par consé- quent la tension continue fournie par le convertisseur*
La puissance dissipée par les membres 9, 10, 11 du variateur se- condaire de la métadyne est de l'ordre de quelques watts, donc on pourra aisé- ment rendre le rapport entre les ampères-tours créés par ces membres et les ten- sions qui les alimentent, indépendant de la température, en particulier en insé- rant en série avec ces membres des fortes résistances construites avec ces al- liages connus à coefficient de température presque nul.
Le même soit dit pour l'enroulement shunt 15,
11 est à noter que le courant venant du centre de l'étoile 4 est le courant des grilles, et donc il n'est pas nul mais il a une valeur moyenne non nulle quoique très faible, dépendante surtout de la valeur des résistances insérées entre les grilles et les extrémités de l'étoile 4, résistance repré- sentées sur la fig.1. Afin de tenir compte de cette valeur moyenne du courant secondaire de la métadyne de contrôle, il suffit de modifier légèrement les
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ampères-tours du premier membre 11 du variateur de la métadyne.
Il est aussi à noter qu'il est utile souvent de créer une force électromotrice corrective entre le centre de l'étoile 4 et la cathode afin de tenir compte de la chute de tension de l'arc dans le convertisseur, et du "retard ionique d'allumage" bien connu par les techniciens familiers avec les convertisseurs à mercure, Afin de créer dans la métadyne cette force électromo- trice secondaire corrective, il suffit de prévoir un enroulement statorique va- riateur primaire 28, sur la métadyne, ayant son axe magnétique orienté de manière à créer un flux induisant une force électromotrice entre les balais secondaires, de la valeur et dans le sens voulu.
Afin de ne point compliquer les figures, on ne rappellera plus dans ce qui suit les deux notes précédentes, quoique applicables à toutes les variantes suivantes, et l'on ne fera plus figurer par conséquence, le variateur primaire 28 qui sera simplement sous entendu.
L'élimination de l'enroulement 12 permettra d'obtenir une tension continue rigoureusement constante. Au lieu du régulateur d'induction représenté par la figure 1, on pourra naturellement adopter tout autre appareil siège de forces électromotrices polyphasés de forme et de décalage convenables, disposées en étoile.
On passera maintenant aux variantes de ce schéma fondamental; pour la simplicité des figures, on a supprimé dans les suivantes toute la partie de la figure 1 qui est à gauche du conducteur 14 et qui comprend le convertis- seur, le transformateur et le régulateur d'induction; cette partie sera fac@le- ment sous-entendue chaque fois.
La ligurs 2 illustre une variante de la disposition illustrée par la figure 1; la métadyne de contrôle, on a vu, a ses balais primaires tenus à une différence de potentiel sensiblement constante, mais dont la valeur peut être n'importe quelle valeur et en particulier elle peut être zéro; mais dans ce der- nier cas, il suffira de court-circuiter les balais primaires entre eux.
On aura alurs la métadyne 17 de la figure 2; ce premier membre du variateur secondaire pourra être éliminé dans ce case sur cette figure, la source auxiliaire 6 au lieu d'être absolument indépendante du réseau à courant continu comme en figure 1, est connectée en opposition à la force électromotrice du dit réseau; nais ainsi, au lieu des deux membres à savoir du deuxième et du troisième me@re du variateur secondaire, un seul membre 20 suffira.
Quand la tension du réseau continu égale
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la force électromotrice de la source auxiliaire 6, aucun courant ne traverse 20, donc, il n'y aura ni courant primaire ni tension secondaire dans la métadyne 17; quand ,au contraire, la tension du réseau continu s'écarte un peu de valeur de la force électromotrice de 6, un courant sensible traversera le variateur secon- daire 20, un courant primaire traversera la métadyne et une tension secondaire sera induite qui modifiera le potentiel du centre de l'étoile 4 et qui, en consé- quence, modifiera l'allumage des anodes dans le sens voulu.
S'il est vrai que le schéma de la fig.2 exige un seul enroulement 20 au lieu des deux enroulements antagonistes 9 et 10 de la fig.l, il faut aussi remarquer que l'opposition de la source 6 à la tension du réseau continu exige une construction soignée de la dynamo 6, tandis qu'avec la disposition de la figure 1, la dynamo 6 est une dy- namo à basse tension, par exemple 100 volts.
En figure 3, le troisième membre 10 du variateur secondaire de la métadyne de contrôle 7 est alimenté par une dynamo spéciale 19 capable de dicter une caractéristique courant-tension d'allure assez complexe, appelée "modulatrice" et décrite plus bas* La modulatrice 19 a en général besoin de plu- sieurs enroulements d'excitation, dont un enroulement 20 doit créer un nombre d'ampères-tours existants; sur la figure 3, on a représenté en 18 une dynamo shunt auxiliaire entraînée par le même moteur 8, fournissant du courant continu à tension constante et alimentant d'une part l'enroulement d'excitation 20, et d'autre part les balais primaires a et c de la métadyne 7.
Pour l'excitation de la modulatrice 19, il faut aussi un enroulement parcouru par un oourant variable proportionnel à la valeur électrique qui doit être considérée comme la variable indépendante dans la caractéristique voulue, Pour le schéma de la figure 3, on a pris le courant du réseau continu comme variable indépendante, et on a fait parcourir l'enroulement d'excitation variable 12 de la modulatrice par un courant prélevé sur shunt inséré dans le réseau à courant continu.
La fig.4 montre la disposition générale adoptée de préférence pour la modulatrice* Celle-ci prend la forme d'une dynamo à 4 pales avec un en- roulement série ondulé sur le rotor, comportant par conséquent deux balais seu- lement, les balais B et B'. Le stator comporte bien quatre pôles A, A', 0 et C mais qui sont deux à deux reliée par un Joug magnétique proportionné au flux de ces pôles; sur la fig.4, les p8les réunis entre eux sont d'une part, les pôles A et A' et d'autre part, les pôles 0 et C', et chacune de ces paires de pales avec leur Joug magnétique constitue un circuit magnétiques à part d'un fonction-
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-nement magnétique pratiquement indépendant l'un de l'autre.
Chacun de ces deux circuits magnétiques distincts orée un flux qui varie, avec la valeur électrique choisie comme variable indépendante, suivant une loi en général différente pour chacun de ces flux. Entre les balais B et B' s'induit alors une force électro- motrice qui est la somme algébrique des forces électromotrices induites par cha- cun de ces flux de sorte qu'il en résulte une tension résultante fonction de la valeur électrique choisie comme variable indépendante, de tome souvent complexe, et fort utile.
Ainsi, partant du schéma de la figure 3 où la valeur choisie coma variable indépendante est le courant du réseau continu, on a garni les in- ducteurs A A' et B) B' de la figure 4, de quatre enroulements, un enroulement à ampères-tours constants (fil fin), et un enroulement à ampères-tours proportion- nels au courant du réseau continu (gros fil) ;
ces deux enroulements sont dans le même sens pour les inducteurs A et A' et ils sont antagonistes pour les induc- teurs 0 et C' et proportionnés de sorte que la tension induite entre les balais par le flux des A, A' exclusivement, est représentée par la courbe a b a de la figure 5, tandis que la tension induite par les flux des 0 et C' exclusivement, est représentée par la courbe d e f, La tension totale induite entre les balais B et B' sera alors représentée par la courbe g h 1 dont les ordonnées sont la somme algébrique des ordonnées des deux courbes précédentes. La caractéristique g h 1 créée par la modulatrice 19 de la figure 3, sera fidèlement suivie par la tension fournie par le convertisseur en fonction du courant débité.
Or cette caractéristique a une allure utile pour le compoundage des redresseurs à mercure et en plus elle immunise le convertisseur contre les coururcircuits sur le ré- seau continu, car quand le courant I dépasse une certaine valeur, fixée à l'a- vance, la tension fournie baisse rapidement,
Sur les figures 1, 2 et 3, la métadyne de contrôle règle la ten- sion fournie par le convertisseur, mais on peut l'arranger pour qu'elle règle le courant;
il suffit de prévoir le deuxième membre du variateur secondaire de la métadyne de contrôle, tel qu'il soit parcouru par un courant proportionnel au courant fourni par le convertisseur comme le montre la fig.6. qui ne diffère de la fig.3 que par la bobine 21 connectée aux bornes d'un shunt sur le courant fourni par le convertisseur à la place de la bobine 9 de la fig.3 connectée en shunt sur les barres du réseau continu.
On peut plus générelement régler une fonction linéaire quelconque de la tension V et du courant I fournis par le convertisseur, de la forme t
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MV+ NI, en suivant le schéma de la fig.9 où la métadyne de contrôle 17 est dotée d'un variateur secondaire ayant le membre 10 alimenté par la modulatri- ce 19, le membre 9 connecté en shunt sur les barres du réseau continu, et le membre 21 connecté aux bornes d'un shunt inséré dans le réseau continu.
En employant ces différents modes de réglage, on pourra tirer le plus large profit de la modulatrice en lui faisant réaliser des caractéris- tiques appropriées à chaque application particulière.
Pour la caractéristique de la figure 7, par exemple, on a choisi comme variable indépendante le courant 1 du réseau continu, la caractéristi- que désirée étant la f g h, à tension très sensiblement constante jusqu'à une certaine valeur de 1 et ensuite tombant rapidement à zéro. Cette caracté- ristique fort intéressante a été obtenue en combinant la caractéristique a b fournie par exemple par les pièces polaires A et A et la caractéristique d e fournie par les pièces polaires C et C.
Par analogie, on pourra obtenir la caractéristique f g h de la fig.8 qui donne un courant très sensiblement constant jusqu'à une certaine valeur de V et ensuite tombant très rapidement. Les caractéristiques a b et de sont ici les caractéristiques composantes.
Jusqu'ici, on a indiqué des schémas grâce auxquels la métadyne de contr8le règle des valeurs électriques relatives au réseau continu, mais on peut régler aussi des valeurs électriques relatives au réseau alternatif : il suffira pour cela que la valeur alternative en question soit redressée et ensuite qu'elle traverse un membre du variateur secondaire de la métadyne de contrôle.
On a vu plus haut que l'exactitude avec laquelle le courant et la tension fournis par le convertisseur suivant la caractéristique désirée sera d'autant supérieure que la variation de courant primaire de la métadyne de contrôle sera plus grande pour un écart donné des ampères-tours du varia- teur secondaire* La figure 10 indique un artifice pour augmenter l'exactitude en question t la métadyne de contrôle 27 au lieu d'avoir ses balais connectés l'un au neutre du régulateur d'induction, l'autre à la cathode, les a reliés aux bornes du variateur secondaire 22 d'une deuxième métadyne 17 qui, elle, a un de ses balais secondaires le balai d connecté au neutre de l'étoile du régulateur d'induction, et l'autre, le balai b, connecté à la cathode.
Les deux métadynes 17 et 27 sont ainsi en cascade et l'une agit comme amplifies.- trice par rapport à l'autre.
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Quand, on a un certain nombre de convertisseurs qu'on désire faire fonctionner en parallèle avec un autre générateur pilote quelconque, machine tournante ou convertisseur lui-même, on pourra appliquer un quelconque des schémas précédents en éliminant la modulatrice et en alimentant le membre du variateur qui était alimenté par la modulatrice, par un courant proportion- nel soit au courant, soit à la tension du générateur pilote.
Il est souvent utile à plusieurs applications, par exemple à la traction, de pouvoir disposer de convertisseurs qui fonctionnent en redres- seur, c'est-à-direm qui fournissent de l'énergie au réseau continu, et de modu- leurs c'est-à-dire des convertisseurs qui fournissent de l'énergie au réseau alternatifLa métadyne de contrôle permet très aisément d'assurer ce service en réalisant un passage parfait du fonctionnement du redresseur au fonctionne- ment du moduleur et l'inverse. Pour cela on appliquera le schéma indiqué par la fig.11 où la métadyne:
il y a deux métadynes de contrôle, la 17 et la 25, la première qui agit sur le redresseur, le conducteur 14 étant connecté au neutre de l'étoile du régulateur d'induction du redresseur, et la seconde qui agit sur le moduleur, le conducteur 24 étant connecté au neutre de l'étoile du régulateur d'induction du moduleur. La modulatrice 19 alimente le membre 10 de la métadyne 17 et simultanément le membre 26 de la métadyne 25, Les deux métadyners de contrôle règlent, sur cet exemple, le courant fourni par les convertisseurs.
Pour effectuer le passage doux du fonctionnement du redresseur au fonctionnement du moduleur et Inversement, la caractéristique créée par la modulatrice 19 a la forme indiquée par la figure 12 par les traits pleins, où le Courant 1 diminue légèrement au fur et à mesure que la tension V augmente des valeurs négatives aux valeurs positives. De cette manière, si 10 est l'ordonnée qui correspond à V- 0, le moduleur reste éteint pendant que I est inférieur à Io et le redresseur fonctionne, et inversement pendant que 1 est supérieur à Io le redresseur reste éteint et le moduleur fonctionne.
Pour rendre encore plus tran- chante la séparation, il est utile de régler les ampères-tours des membres des variateurs de sorte que la courbe du fonctionnement du moduleur soit légèrement déplacée vers le haut comme l'indique la ligne pointillée sur la fig.12. On a représenté la caractéristique fortement tombante quand la tension augmente au- dessus d'une certaine limite positive, ou bien diminue au-dessous d'une certaine limite négative, afin de sauvegarder le redresseur constre les surintensités.
De même, on pourra obtenir une caractéristique comme celle indi-
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-quée par la figure 13 @e référant aux réseaux à intensité constante, en appor- tant les modifications correspondantes dans les connexions des bobines que l'hom- me de l'art voit de suite après avoir lu cette description* E@fin, le procédé objet de cette invention se prête très bien à la commande de plusieurs convertisseurs fonctionnant soit en parallèle, soit en série.
La figure 14 se réfère au fonctionnement en parallèle de trois convertisseurs* Il y a trois métadynes de contrôle, 27, 27', 27", une pour cha- que convertisseur; une seule modulatrice 19 alimente les membres 10, 10', 10" des métadynes 27, 27', 27" respectivement. Sur la figure, on a prévu les membres 21, 21', 21" comme étant des membres empèremétriques. L'excitation variable 12 de la modulatrice a été prévue en fonction du courant total; elle aurait pu l'ê- tre aussi en fonction de la tension du réseau continu* Le mode d'excitation dé- pend du genre de caractéristique que l'on veut et l'homme de ltart pourra après avoir lu la présente invention faire les connexions nécessaires sans aucun effort inventif.
Le schéma de la figure 14 permet non seulement d'équi-répartir le courant entre les trois convertisseurs mais aussi d'établir un rapport constant quelconque entre les trois courants en parallèle, rapport qui peut être différent de un et aussi grand ou petit que l'on voudra; il suffira pour cela de régler les ampères-tours des membres des variateurs des métadynes de contrôle.
Ceci permet de mettre en parallèle aisément des convertisseurs de capacité fort différente.
La figure 15 est relative au fonctionnement en série de deux con- vertisseurs pour une distribution à trois fils sur le réseau continu. Il y a deux métadynes de contrôle 27 et 27', les membres 9 et 9t sont ici voltmétriques. les membres 10 et 10 sont alimentés par la même modulatrice 19. Il est clair que l'on pourra remplacer la modulatrice 19 par une autre machine quelconque fournissant un prototype de caractéristique,.
Jusqu'ici, on a supposé pour la simplicité que le bon fonctionne- ment du convertisseur était assuré en appliquant aux grilles un potentiel ondulé résultant de la superposition d'une valeur sinusoïdale à une valeur fixe.
Certains types de convertisseurs à grande puissance ont quelque difficulté à fonctionner dans ces conditions et des retours d'arc fréquents se produisent, Dans ce qui suit, on décrira deux artifices grâce auxquels ltincon- vénlent mentionné est pratiquement éliminé; ces artifices pourrant être appliqués @
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séparément ou bien simultanément. Le premier artifice consiste à remplacer la tension de la grille constituée d'une valeur sinusoïdale superposée à une valeur fixe, par une tension constituée par des pointes algue* et Isolées superposées à une valeur fixe.
Cet artifice est par lui-même connue la présente invention con- siste à créer un dispositif qui décèle dans le temps la pointe de tension en question d'une façon convenable apte à douer le convertisseur de la caractéris- tique voulue.
La fig.16 illustre ce proaédé les balais secondaires b et d de la métadyne de contrôle 17, n'aboutissent plus comme auparavant, l'un au neu- tre de l'étoile secondaire du régulateur d'induction et l'autre à la cathode, mais ils almentent les bobines 33 d'un enroulement tertiaire des transformateurs 29, 29, 29. Sur la figure 16, on a représenté un convertisseur triphasé unique- ment pour la simplicité de la figure. Le transoframeur 29 est bien connu et il est composé d'un enroulement primaire 31 qui embrasse un circuit magnétique très saturé, d'un enroulement secondaire 32 qui est relié d'une part à une des griller et d'autre part à une source auxiliaire 40 de polarisation des grilles, et d'un circuit tertiaire 33 parcouru par le courant secondaire de la métadyne de con@rô- le.
En série avec l'enroulement primaire 31, est connecté un enroulement 30 qui embrasse un autre circuit magnétique non saturé cette fois. L'ensemble des cir- cuits primaires des dits transformateurs forme un système polyphasé alimenté par le secondaire 4 du régulateur d'induction. Le fonctionnement de cet appareil est bien connu mais il est ici brièvement rappelé à l'aide du diagramme de la figure 17.
Soit a b c d e f g h le courant qui traverse l'enroulement 30 et l'enrou- lement 31; que l'on suppose d'abord que l'enroulement tertiaire 33 n'est parcouru par aucun courant, alors la force électromotrice induite dans l'enroulement secon- daire 32 étant proportionnelle à la variation du flux dans le circuit magnétique saturé, aura l'allure de la ligne m n o p q r s t u, c'est-à-dire elle montrera des pointes algues en n, q, s et r, c'est-à-dire juste quant le courant qui tra- verse f enroulement primaire, passe par zéro; en effet, en ce voisinage, le air- cuit magnétique n'est pas saturé et le flux aubit une forte variation.
Le bobina- ge 30 entourant un circuit magnétique non saturé sert à maintenir le courant pri- maire sensiblement sinusoïdal et à induire la presque totalité de la force contre électromotrice pendant tout le temps que le circuit magnétique embrassé par 31 est saturée
Que l'on suppose maintenant que les balais secondaires de la
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métadyne fournissent un courant défini dont les ampères-tours soient représentés sur le diagramme de la fig.18 par l'inverse des ordonnées de la droite X Y ;
alors, le flux du circuit magnétique saturé ne passera plus par zéro quand le courant alternatif a,b', a, d', e, f', g, h' passera par zéro, mais bien un peu plus tard pour la partie montante de la sinusoïde, c'est-à-dire aux points bt et f', et un peu plus tôt pour la partie descendante de la sinusoïde, c'est-à-dire aux points d' et h'. Ainsi, on a obtenu le décalage électrique indiqué nettement entre les deux figures 17 et 18.
Ainsi donc la valeur et le sens du courant secondaire de la méta- dyne de contrôle parviennent à déplacer dans le temps les pointes u, q,s, et u en les pointes ut, q', s', u',
Le deuxième artifice annoncé plus haut gonsiste essentiellement à ternir chaque anode 34 de deux gttllès comme l'indique schématiquement la figure 19; une grille de contrôle 38 qui est connectée au système non représenté sur la figure de contrôle par le conducteur 39, et une grille de garde 37 portée à un potentiel légèrement inférieur en valeur absolue, 1 celui de l'anode 34. On peut obtenir ceci par exemple moyennant quelques spires 36 enroulées autour du noyau du transformateur principal en sens inverse des spires de l'enroulement secondaire principal 35.
Le diagramme de la fig.20 aide à la compréhension du fonctionne- ment t soit a b d e g la tension de l'anode et h i :le m celle de la grille de contrôle. Que l'on suppose d'abord qu'il n'y ait pas de grille de garde. Pendant toute la période où la grille de aontrble est aux alentours de 1, c'est-à-dire qu'elle est plus positive que l'anode, il y a évidemment danger de retour de flemme.
Que l'on suppose maintenant qu'il y ait la grille de garde; son potentiel sera représenté par a c d f g, et alors aux alentours de i, pendant que la grille de contrôle est plus positive que l'anode, la grille de garde sera plus négative que l'anode et elle empêchera le retour de flamme, Il est vrai que pendant la demi-période qui vient après le point d, la grille de garde sera plus positive que ltanode, mais alors, l'arc est déjà éteint, et il n'y a plus de dan- ger de retour de flemme.
Si toutefois on désire un effet encore plus net de la grille de garde, on lui Imposera le potentiel indiqué par la ligne pointillée u p q r s qui la rend toujours plus négative que l'anode; ceci peut aisément s'obtenir en
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alimentant la grille de garde par une étoile dont le neutre est polarité par une source auxiliaire par rapport au neutre de l'étoile qui alimente les anode.. Les ligaes pointillées de la figure 19 indiquent cette disposition en se limitant à une seule phase; 41 indique la source auxiliaire de polarisation et 42 une des phases de l'étoile auxiliaire qui alimenterait la grill. de garde.
Il est possible à l'homme de ltart qui aura lu cette description d'apporter de nombreuses modifications de détail sans sortir du domaine de cette Invention et sans faire aucun effort inventif.