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SYSTEME REGULATEUR POUR TRANSFORMATEURS.
L'invention se rapporte à un appareil destiné à effectuer les changements de prises d'un transformateur lorsque celui-ci est sous charge et soumis à des courants importants.
La méthode ordinaire employée pour le changement de prises sous charge dans les transformateurs à grande puissance est la suivante : le courant du transformateur est initialement réparti entre deux conducteurs, réunis tous deux à une même prise en un point de l'enroulement du transformateur,, On coupe le courant dans un des conducteurs; ensuite, l'ajusteur du rapport de transformation effectue le changement de prise par rapport à ce conducteur. Pendant ce temps, le courant du transformateur passe entièrement par le second conducteur* On ferme le circuit du premier conducteur, ce qui a pour résultat de répartir
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à nouveau le courant du transformateur entre les deux conducteurs.
Ensuite, un second interrupteur coupe le courant dans le second conducteur et l'ajusteur du rapport de transformation effectue le changement de prise pour le second conducteur. Le circuit du second conducteur est alors fermé. De cette façon, on change de prise en passant de l'une à l'autre le long des enroulements sans interrompre à n'importe quel moment, le courant dans le circuit principal.
De tels dispositifs nécessitaient l'emploi d'au moins deux interrupteurs destinés à interrompre le courant et capables de subir les arcs. Ces interrupteurs doivent pouvoir supporter le courantdtotal d'une façon continue; ils doivent donc être relativement importants, et la pression assurant les contacts doit être élevée.
Conformément à l'invention, on sépare les deux fonctions suivantes 1 ) la sélection du conducteur dont le circuit doit être ouvert, et 2 ) l'interruption du courant dans le conducteur choisi.
Dans ce but on se sert d'un ou de plusieurs interrupteurs capables da supporter le courant total pour effectuer la sélection du conducteur à ouvrir et d'un interrupteur séparé pour couper le courant.
Le ou les interrupteurs de sélection ne doivent pas subir les arcs et ils peuvent consister en des contacts de faible résistance capables de supporter d'une façon continue le courant du transformateur. L'interrupteur destiné à couper le courant doit seulement pouvoir résister à l'arc et le doit pas supnorter d'une façon continue le courant total. Ce dernier interrupteur peut donc être construit avec des matériaux légers et avec des pressions de contact relativement faibles.
On se sert donc d'un interrupteur unique au lieu de deux.
Un objet de l'invention est de prévoir une nouvelle méthode et des appareils perfectionnés pour effectuer les changements de prises sous char d'un transformateur.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avantages de l'invention en se référant à la figure ci-jointe, donnée à titre d'exempt qui représente l'invention appliquée à un transformateur de puissance 1. Ce tram. formateur possède un enroulement primaire 2 réuni à un circuit d'alimentation 3 et un enroulement secondaire 4 relié à un circuit de charge 5. L'enroulement 4 est muni d'un certaine nombre de prises 6. Le rectangle 7 désigne un ajusteur du rapport de transformation,de n'importe quel type connu, destiné à effectuer les connexions entre les prises 6 et les deux conducteurs 8 et 9.
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Les conducteurs 8 et 9 peuvent être connectés séparément ou simul- tanément au conducteur inférieur du circuit de charge 5 par l'intermédiaire de 1.'interrupteur sélecteur 10 capable de supporter le courant principal. En réali- té, cet interrupteur coupe le circuit sans interrompre le courant. A titre d'exemple, on l'a représenté à la figure comme constitué par un secteur de disque en cuivre 11 qui, dans la position représentée, réunit les contacts fixes 12 et
13 connectés respectivement aux conducteurs 8 et 9. Un balai de contact 14 est en contact permanent avec le disque 11. Si le disque 11 effectue une rotation d'un angle relativement faible dans l'une ou l'autre direction, un des conduc- teurs 8 ou 9 est séparé du circuit 5.
Toutefois, à aucun moment , les deux con- ducteurs 8 et 9 ne peuvent être déconnectés simultanément du circuit de charge.
On constatera que l'interrupteur 10 équivaut à un système de coupe-circuits ordinaires normalement fermés et verrouillés de façon qu'un seul puisse être ouvert à la fois. Il est donc visible que l'interrupteur 10 peut être remplacé par un dispositif de ce genre.
Pour interrompre le courant dans les conducteurs 8 et 9, on se sert de l'interrupteur 15. Celui-ci peut être de n'importe quel type convenable et a été représenté comme constitué par un contact fixe 16 et un contact mobile 17, ce dernier pouvant être déplacé au moyen de la came 18.
L'ajusteur du rapport de transformation 7, le disque 11 et la came 18 sont, de préférence, couplés mécaniquement de manière à pouvoir être actionnés ensemble. On voit à la figure qu'ils sont réunis par l'arbre 19 ac- tionné par le moteur 20.
La disposition de l'ajusteur 7, de l'interrupteur 10 et de l'in- terrupteur 15 est telle que, lorsque l'arbre 19 tourne dans l'un ou l'autre sens, l'interrupteur 10 interrompt d'abord la connexion entre le contact 14 et un des contacts fixes 12 ou 13. Ensuite, l'interrupteur 15 s'ouvre et, enfin, l'ajus- teur effectue le changement de prise du conducteur déconnecté. Lorsque la rota- tion de l'arbre 19 continue, l'interrupteur 15 se referme d'abord at, peu après. l'interrupteur 10 se ferme à son tour.
En série avec les conducteurs 8 et 9, se trouvent les deux moitiés
21 d'une self de protection. Ce dispositif, bien connu, sert à limiter la va- leur du courant traversant les deux conducteurs au moment où ceux-ci sont con- nectés à des prises différentes. Lorsque les deux conducteurs sont réunis à la même prise; le's courants passant dans les deux moitiés 21 de la self de protec- tion se neutralisent au point de vue magnétique et la réactance 21 ne produit
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aucun effet dans le circuit.
A titre d'exemple, on a représenté l'invention appliquée à un système de régulation automatique de la tension. Le dispositif de contrôle est un voltmètre-contacteur du type ordinaire 22 sensible à la tension du circuit 5.
Le voltmètre-contacteur 22 est muni d'une série de contacts "élévateurs" 23 qui se ferment lorsque la tension du circuit de charge s'abaisse au-dessous d'une valeur prédéterminée et d'une série de contacts "abaisseurs" 24 qui se ferment lorsque la tension du circuit de charge s'élève au-dessus d'une valeur normale prédéterminée. Les contacts 23 et 24 contrôlent les circuits de commande du moteur 20. Celui-ci peut être un moteur réversible d'un type connu.
D'ordinaire, on prévoit évidemment des relais auxiliaires entre le voltmètre-contacteur et les circuits du moteur; pour la clarté, ces relais auxiliaires ont été omis à la figurer
Voici le fonctionnement du dispositif représenté :
Supposons que l'on transmet de l'énergie du circuit d'alimentation 3 au circuit de charge 5 par l'intermédiaire du transformateur 1 et que, pour une raison quelconque, la tension du circuit 5 tombe d'une valeur suffisante pour provoquer le fonctionnement du contact "élévateur" 23. Un circuit est ainsi fermé, et le moteur 20 est mis en marche. Supposons que le disque 11 et la came 18 tournent dans le sens opposé à celui du mouvement des aiguilles d'une montre.
Avant que la rotation du moteur ne produise de résultat, le courait; de charge du transformateur est réparti entre les deux conducteurs 8 et 9 réunis à la même prise. Pratiquement, le courant total passera par l'interrupteur 10 dent la résistance est inférieure à celle de l'interrupteur 15.
Par suite de la rotation du moteur 20, de la came 18 et du disque 11, le contact 13 est ouvert. Toutefois, le courant dans la branche 9 n'est pas interrompu mais continue à s'écouler par l'interrupteur 15, le contact 12 et le contact 14. A ce moment, le contact fixe 12 supporte donc le courant de charge total.
La came 18 est construite de façon que, peu après que le segment 11 a quitté le contact 13, l'interrupteur 15 est ouvert, ce qui interrompt le courant dans le conducteur 9. A ce moment, le courant total du transformateur passe par le conducteur 8. Le conducteur 9 peut alors être connecté à la prise suivante inférieure, par exemple au moyen de l'ajusteur du rapport de transfor- mation, ou à la main. Peu après, l'interrupteur 15 se ferme, établissant un circuit comprenant le conducteur 9, le contact f-ixe 12, le disque 11 et le con- .
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-tact commun 14. Aussitôt après la fermeture de l'interrupteur 15, le disque 11 aura accompli une rotation d'environ 180 et réunira de nouveau les contacts fixes 12 et 13. La tension du circuit de charge aura été élevée d'une valeur correspondant à la moitié de la tension existant entre les prises. Si cette va- leur est suffisante pour ramener la tension à sa valeur normale, le voltmètre- contacteur coupera le circuit du moteur en ouvrant le contact "élévateur" 23.
Si la tension n'est pas encore suffisante, le moteur 20 continue à tourner et peu après, le disque 11 interrompt son contact avec le contact fixe 12. Le courant passant par le conducteur 8 continue à s'écouler par l'in- terrupteur 15 vers le circuit principal en passant par le contact fixe 13 et l'interrupteur 10. Peu après, l'interrupteur 15 s'ouvre de nouveau et inter- rompt le courant dans la branche 8. Au moyen de l'ajusteur du rapport de trans- formation, ou manuellement, la branche 8 peut être connectée à la même prise que le conducteur 9.
Les interrupteurs 15 et 10 se fermeront dans ltordre décrit et la tension du circuit de charge s'élèvera de la moitié de la différence de ten- sion existant entre les deux prises. Cette opération se continue jusqu'à ce que la tension atteint la valeur pour laquelle le voltmètre-contacteur 22 sera au repos,
Si la tension du circuit de charge 5 est trop élevée, les con- tacts "abaisseurs" du voltmètre contacteur 24 se ferment. La direction de rota- tion du moteur 20 sera inversée. La suite des opérations des interrupteurs 10 et 15 ne ehangera pas ; seule la direction du changement de prises effectué par l'ajusteur sera inversée, ce qui provoquera un abaissement de la tension du cir- cuit 5.
Bien entendu, avant d'effectuer un changement de prises par rapport à un des conducteurs 8 et 9, le circuit de ce conducteur est d'abord interrompu par l'interrupteur 10; ensuite, le courant qui le traverse est interrompu par l'interrupteur 15 avant que le changement de prises soit effectué. Cette opéra- tion est continuée jusqu'à ce que la tension atteigne la valeur pour laquelle le voltmètre-contacteur 22 est à l'équilibre.
Bien que l'on n'ait représenté qu'une seule forme de réalisation de l'invention il est évident qu'on ne désire pas se limiter à cette forme par- ticulière donnée simplement à titre d'exemple et sans aucun caractère restrictif et que par gonséquent toutes les variantes ayant même principe et même objet que la disposition indiquée ci-dessus rentreraient comme elle dans le cadre de l'in- vention.