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Agencement pour le fonctionnement de redresseurs de courant dans lesquels une interruption de courant' est produite par voie mécanique.
L'inconvenient des redresseurs connus à vapeur de mer- cure est la chute dans l'arcd'environ lu à environ 30 v, sui- vant les dimensions du récipient à décharge, cette chute dans l'arc diminue le rendement considérablement precisement pour les .petites tensions. Dans une installation de redresseurs pour 5000 A il se perd par exemple constamment 25 500 = 125 kw qui sont transformes inutilement en chaleur et compromettent le caractère économique dans le cas de petites tensions, Les re- dresseurs de courant dans lesquels une Interruption de courant
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es i =Jiwu1J1ie psr Vu:Le !ilGec:
t.iLue iwnciiv1ulenz <vec un meilleur rendement dans La région des petites t'11S1u11S, i1 estindilTé- rent dans ceux-ci que les clecw.'Udes suienl séparées dans de l'air ou dcns un liquide (.eiec'c,ruite) ou q ue l'électrode en mouvement c lie-même soit un jet de liquide. Des dil'i'iculies lors uu ullc;.unnerlerz des redresseurs a Interruption, de courunt iJu1? viJiP rtécanique se produisent paw l'usure et Ilencresqeraent des ël&uuj.'udes et sont pruvoqués przney,,ualeazenv pax' l'x.n:errup- tion du coLa-cant.
La présente invention a pour eut une améiioratiwn àu ïonctiunneinerlz de redresseurs de courant dans lesquels une interruption cie Cwui.'a11'G f'¯.Si. produite por voie mécanique, vn UC'G1e12't ce i,ésuitat suivant la présente invention 7:.i' une con- telle du montage du circuit principal que dctna le vwixinmàlr , dans le -uenlD-q, de ici mise en service et liors servi- ce d'uri c1.wjPL du courant, <au moins un autre trajet de coureint aU transport du courant et qu'au plus tard a filins- tant de l'interruption mècsnique, le cuurcint circulant dans le circuit a interrompre est rendu nul par voie électrique. un pGrviewc ainsi,nun seulement a éliminer les dil'ricultes mention- nees au deDuL mais égetienipnt. a ossuL-er le constance du l'lux d'énergie telle qu'elle est exigée dans les redresseurs eu les
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redresseurs inverses polyphasés.
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ijei ng.
l du aessin représente un exemple de réalisation ae l'invenLion. te 116-ci se rapporte a une installation de
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redresseurs qui alimente le réseau de courant continu
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1. vu principal d'alimentation, on n'u pas re- présenté le l'Gccordeulenz au reseau alternatu' etinsi que l'en- i-uulement primaire, un a indique au dessin l'enroulement secon- daire subdivisé en deux enroulements de commande triphasés 20 et. l' du t.c'nsxuirrateur 1 wnc.pâl d'alimentation. z chacun des enroulements de phase 21 -....33 se trouve raccorde¯¯une voie de contact sur laquelle l'rotLe un Dallai tournant 2U., ou UJ,,.
un peut voir que les voies de contact conjuguées aux diriérents
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enroulements, de phose son-!, ivngues dlau moins de 12v rapportés ¯ /
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aux conditions électriques, qu'a l'instaant pris pour base sur le 'dessin le balai 2u' est sans courant et le balai 20" trans- porte l'ensemble du courant. Environ 10 plus tard, le balai 20' circule sur la voie de contact appartenant a l'enroulement de phase 21.
Le balai 20" prend alors une proportion crois sante du courant de charge jusqu'a ce qu'au plus tard après au nuu- veaux, le balai 20" devienne sans courant, et pendant 20 enco- re le balai 20' transporte tout le courant. ce fonctionnement est obtenu au moyen d'une bobine de self induction ou d'un trans- formateur 3 aux bornes duquel une tension est raccordée et cet- te tension est telle, au point de vue de la fréquence et de la forme de la courbe, que dans certaines petites parties du temps -notamment dans le voisinage de l'égalité des valeurs instantanées de deux' tensions de phases se suivant-, le courant est réparti sur au moins deux voies de courant,
et que dans d'autres petites parties du temps -savoir dans le voisinage de l'égalité des valeursinstantanées de deux tensions de phase d'un enroulement en étoile-, le courant d'un enroulement de phase de l'outre enroulement en étoile est seul capté. sur la base du schéma de la fig. 1, les conditions du courant s'ob- tiennent suivant la figure 2. ON a représenté a le) partie su- périeure les tensions de phase ni....26. En-dessous, on a re- présenté le courant l' circulant dans le balai 20' et en-dessous encore le courant 1" s'écoulant dans le balai 20" on peut voir que i'oprend une valeur maxima lorsque I" a chaque rois la va- leur nulle, et qu'il en est de même pour I".
La bobine de selfinduction ou le transformateur 3 est soumis pour le montage aux mêmes conditions que les dis- positions connues mais en diffère pour ce qui est du fonction- nement. Si un met par exemple en comparaison le transformatieur aspirant, on obtient dans ce cas que le transformateur aspirant -contrairement a la fig.2) subdivise le courant de charge dans
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chaque ppfitp partie du veremps uniiormemen-u enu'e les deux 1 e- arsssçurs partiels de c:uLU'urt. ;:,1 un compare au COl11..L'",ire IJ"',81:t- c+iù9nz suivant la Pl'8S('n"Ge invention au tr;nsi'oi?ùi<ze1Jz. pour i) 1nt,.'vd.L1CT,lV,1 d'Harmoniques ci cor,1!"Jluti;ti()[l, on constate que;
dians le cas connu, une v ie ie dGCYl,x'"e seulemenz est toujours parcourue par le cuuulï., 11 est VL'ai fu'i1 y CI, daiis tous les trois ces, c. lu bobine de Sel1'lLQUCt.lún ou au T.i'c.nsiort.iciteur .3, une t0Lslun ae l'r&quence "bripie mcis iu point de vue de la po- sition de fJüi.;;se:,' et de 1", l'urfiie des courbes, les trois cas sont Gii'l'srents. oi on CU#1J;(('e un agencement suivant la présente in- vention au r.x'rsx.ox'aGem. aspirant;
les deux Lensicns via, dans le cas o'unp même position de pnases, également, apYl'uxin!<"tlVeÜ8rL de mêmes s v ie vA. instantanées dans le v01slncge des passages
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par zéro. de la tension, mais dans le voisinage de leurs valeurs
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les plus élevées;) elles sont essentiellement c:2itérentes, vu Que dans u-nm disposition suivant la présente invention, les valeurs 1.e plus élevées sont beaucoup plus petites .gue dans le t..L'c.rlSXlJl'rt1",'t.eur aspirant, ""LL point de vue de leur l'orme de courue' sinusoïdale ou a peu près trapézoïdale, la tension ici proposée dir-t-ère eg",lemem:, de la l'orme de courbe plus pointue d'une l1c,:r.'iUuL:LC,Ue de CU!l1.lutè,tiun mais en outre encore par la position de ,?l1c.<ses, qui dans le cas connu est voriaole et dans le cas présent est l'ixe.
Si le redresseur de courant l'onctionne avec une charge vci-iable, il est a;vGntageux de produire extérieurement la ten- sion nécessaire pour 1", bobine de eelt'induction ou le trans- lormateur. ni au c ci1ul< c 1:, le redresseur de courant l'onctionne avec une charge pratiquement invariable; une production étran-
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gère n'est pas nécessaire.
Dans ce cas, on peut obtenir Inaction
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désirée par un dimensluririernent approprié du cuivre et du fer (évol'lt,ue1.lem8nt. aussi de l'intervalle d'air et d'une Ct61'ivç;\tiun
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magnétique Éventuelle j pour la bobine de sell'induction ou le
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U'c.<nSI'vrm.E.t.eL1I' .
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vans beaucoup de cas, il est favorable de prendre pour ba- se pour le transformateur principal, à la place de plusieurs enrou- lements en étoile, un enroulement en polygone, ce cas est indiqué schématiquement à la t'ig. 3. il faut pour cela. deux bobines de selfinduction ou deux transformateurs 3 et deux séries de balais 20', 20", savoir une pour chaque ligne de courant continu.
L'idée de la présente invention n'est pas importante- seulement pour des redresseurs de courant dans lesquels la sépa- ration des électrodes se t'ait dans l'air ou dans un liquide (élec- trolyte) mais également pour des redresseurs de courant pour les- quels l'électrode enmouvement elle-même est un jet de liquide. Une semblable possibilité de réalisation est représentée a la fig.4 du dessin.
Dans un réservoir 10 se trouve un appareil centrifuge 11 qui est actionné par l'arbre 12 au moyen d'un moteur synchrone non représenté, Ai milieu du fond en renfoncement du réservoir se trouve un liquide conducteur 13, par exemple du ,ercire qui est aspiré, vers le haut,par les tubes de centrifuge 11. sort a la pointe de ceux-ci et balaie alors les voies de- conLact 14 représentées aux fige 1 et 3.
Le nombre des tubes de centrifuge et la position relative sont choisis exactement comme lorsqu'on utilise les balais représentés aux fig, 1 et 3. pour la réalisa- tion constructive,on utilisera avantageusement les constatations faites dans la construction de turbines. il est par exemple avan- tageux de donner aux voies de contact fixes la forme daubes directrices et d'établir de même la tuyère de sortie pour le jet de liquide, de telle manière que la vitesse de sortie du liquide est aussipetite que possible.
Un autre exemple de réalisation de l'invention est repré- senté schématiquement a la fige 5 du dessin, aux extrémités exté- rieures de la bobine de selfinduction ou du transformateur 3, on a raccordé les balais 20' en 20" et en outre une résistance 4.
Dans celle-ci s'écoule un courant Jw qui est provoqué par la ten-
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sion biternstive appliquée a la bobine de seli'induction 0U su tré.DSorm<:<teur ;j. un a représenté a la partie supérieure de 1ix g. \;) pa' des suiiaces hachurées comment Li w est. formée par les tensions de phase éi, 22,23.
Sans la rcsistz2: e ':1:, les baleis 2u' et 2u" qui rrottent sur les vuies de contact cur4juguées aux cilirerents enroulements de phases, transporte- raient chacun .Le. moitié du couront continu c'est a dire 1 ti' 9* Si en uu-i-e il s'ecuule tcute1'OlS le courant alternatif jj ei siscn amplltude est au moins égale a la moitié de la valeur du courant coitinu, c'est a dire 1/2 Jg J et J se superposent dans 1<# s . 1 igne conduisant aux balais 2U' et é1" . un voit a la ulg. 6 que les courant J' et tflt circulant dans 1Fs balais 2u' et. 2u" passent alternativement par zéro.
Si tue devient nul, les courbes des tensions de phases à1 et iô se detachenc. sans étincelles au balai 2(il . il en est de même de ti".
Les cúnsdG.L'C1.tivns qui précèdent sont v",,1;,D1es pour le cas où 1 9 est constant ou peu variaole seulement et où lBnp1itude de Uw est toujours au moins égale a la moitie du courant continu, c' e st a dire li 2 ti- 9 - oi varie 1'or'temen'C>, il l'aut modii'ier également <j, ce qui peut se faire p<.1l.' exem- ple au moyen de regulateurs a pression au charbon.
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un peut également relier le milieu électrique de la
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rES.stence au milieu de la bobine de xe1Î'induciion ou du tI'C1.ns'ormc\te UJ.' 3. une plus petite partie de J' , dans le rapport des
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résistances ohmiques des éléments de montage;; et 4, circule
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alors par la résistance 4.
La charge de courant cuntinu de la bobine (le seli'induction ou du transformetteur devient plus petite, la valeur directive du courant qui circule: s'élève toutefois, car un courant alternatu' est actuellement super- pose aussi au courant continu, var des enroulements de court- circuit ou des tôles de fer riches en pertes, on peut égale-
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ment produire directement il, dans la selrinductiun. t'--r une
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bobine plongeuse de cotwt-ci±*cuît ou un appareil analogue, on peut remplir la condition enxae i 9 et j . également pOLl' différentes charges.
Les pertes se présentant dans la résis1:,c;J:X.: e 4 (-Uw.
Jw) deviennent plus petites avec l'augmentation du nombre de phases vu que Uw devient plus petit avec le numbre de pha- ses. un peut éviter presque complètement ces pertes lors- qu'un emploie) à la place de la résistance 4 de charge, un
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moteur synchrone accordé sur la fréquence de la sel:t"inductJ.on et qui est avantageusement monté sur. le même arbre que la machine pour l'actionnement du commutateur tournant. La machine n'emprunte donc au reseau triphasé aucune énergie mais cède au contraire de l'énergie au réseau.
La fig. 6 est valable à peu près dans ce cas également, si l'on l'ait abstraction des courants d'aimantation que prennent le mo-
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teur' synchrone et la se7.:'induction, J.J'indèpel1dance par rap- port à la charge peut é1:,rei produite par un emcrayl-ige magné- tique. ou un organe analogue qui, étant parcouru par le cou- rant continu Jg, maintient la condition entre jg et jw par le déplacement de la roue à pôles pour toutes les charges.
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un peut produire le refoulement siternatif du cou- rant pour la transformation mécanique du courant sans étin- celles non seulement par montage mais également par le di-
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mensionnement de la bobine de selfinduction ou du txGnsiur- mateur, un augmente ainsi le courant dic<1man"t&ttion tJm de telle manière qu'il remplit a :
La place de Vw la condition pour ce qui concerne Jo.. Comme rn est tUutei'wis en retard sur la tension Dw d'environ 9u'-', rapportés a la rr-eqoe nce a l'endroit de la se11'induction, les contacts doivent e'tre ou- verts et fermés environ 90 plus tard. De ce l'alij, la courbe de tension UW se, modifie consid2iwblement (voir les parties hachurées de la fig.7) sans rendre inutilisable toutefois
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pour le but désiré la cuurbe de c (jurant oà, comme on l'a mon- tre a la partie ultérieure de 1a t'ié=.7, si les.courbes de tension l et 23 se détachent, il rè&1e entre elles une cer- t.aine tension ; comme toutefois aucun cou-f.'ant ne circule à ce-c. iÚS1:.cint, la puissance de commutation est nulle, cette tension diminue en outre avec l'augmentation du nombre de phases.
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Si un introduit dans la bobine de selfinductica ou le transformateur un noyau de dispersion, les t'lux CQ1 tinus ne se détruisent plus. Les branches de gauche et de droite reçoivent une aimantation préalable lorsque la charge de cou-
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rant continu augmente, de sorte que Ilinductivitù de la self- induction diminue considérablement. Jrn croit appr-uxloea%iVefl1eif proportionnellement avec ci' 9 .
Ybr 1'a%unctiun d'un condensa- teur qui supprime le courant de marche à vide Jm, on peut rendre obligatoire le passage par zéro, Par cette mesure,
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la condition 8111:;('e dm et peut e"cre remplie pour tvute cnarge. 51 la tension du transformateur amenée se modifie,
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pour l'aire changer la tension continue, il faut mod1fïer de. f,5guii correspondante le nombre de spires à la sel1'induc- tion. un peur également, l'cire varier l'aimantation pi-ealable de courant continu,lorsqu'on prévoit, a la place d'un noyau de dispersion fixe, par exemple un noyau plongeant.
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Si l'on charge a lu zig. 5 la tension à la Eellinjuoe tivn ou au t..L'<...nS1'urmé>.teu.:c ;j non pas par une resist.bnce "'J: mais par- un redresseur, un peut obtenir également pour différentes tensions continues et pour d1':Lérentesclli::iI'ges, la condition de l'absence de courant pendant l'échange des électrodes.
Si un emploie par exemple un redresseur a vapeur de mercure a deux anodes a cet effet, et si on amène après changement de tension approprié, sa charge en parallèle sur le réseau, de courant continu a alimenter, en commun avec le redresseur mé-
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canaque principal, celui-ci prend pour de mêmes conditions de dispersion une quantité proportionnelle a la valeur du courant continu.il est évident qu'on aplatit par des moyens connus les courbes de courant de la fig. 6 à la pointe, au- tant que possible ;
pour obtenir la valeur nulle du courant pendant un temps aussi long que possible. également en cas de charge par un redresseur, on doit s'efforcer- de remplir cette condition.
R e v e n d i c a t 1 o n s, 1.- agencement pour le fonctionnement d'interrupteurs de courant dans lesquels une interruption de courant est pro- duite par voie mécanique, caractérisé en ce que le redresseur de courant est suodivisé par montage en au moins' deux redres- sours partiels, décalés quant aux phases, et comportant cha- cun une voie de courant possible, et en ce qu'entre les ten- sions de phases des redresseurs partiels on a monté des bobi- nes de selfinduction ou des transrormateurs aux bornes des- quels est appliquée une tension ayant une nature telle pour ce qui- concerne la fréquence et la forme- de la courbe, que dans certaines petites parties du temps,
le courant est re- parti sur au moins deux voies de courant et que, dans d'en- tres petites parties du temps, le courant est pris à un nom- bre réduit .de voies de courant.