BE446443A - - Google Patents

Description

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   LE MINISTRE DES AFFAIRES   ECONOMIQUES   ET DES CLASSES MOYENNES, 
Vu l'arrêté-loi du 8 juillet 1946, prorogeant, en raison des événements de guerre les délais en matière de propriété industrielle et la durée des brevets d'invention ; 
Vu la requête introduite le 26 mars 1947   parS.A.   Pour les Applications de l'Electrict et des Gaz Rares, Etablissements Claude Paz et Silva 
Vu la publication de cette requête au Moniteur Belge d u 29 janvier 1948 
Considérant qu'aucune réclamation n'a été introduite, dans le délai réglementaire, à la suite de cette publication,

   
Considérant qu'il résulte des justifications fournies à l'appui de la requêtequelebrevet No   446.443   pour 
Dispositif pour l'amorçage et le fonctionnement d'un appareil à décharge électrique à atmosphère gazeuse   @   n' a pu êire exploité , par suite de l'état de guerre, pendant une période équivalent à trois années d'exploi- tation normale ; 
Considérant, d'autre part, que le maximum de prolongation prévu par l'arrêté-loi du 8 juillet 1 946 est fixé à cinqans; 
ARRETE: 
ARTICLE PREMIER. - La durée du brevet No   446.443   pour : Dispositif pour l'amorçage et le fonctionnement d'un appareil à décharge électrique à atmosphère gazeuse   accordé à S.A.

   Pour les Applications de l'Electricité et des Gaz Rares, Etablissements Claude   Paz et Silva pour prendre cours le 15 juillet 1942 est prolongée de trois années. 



   ART. 2. - La prolongation est accordée sous condition du paiement, dans le mois de son octroi, de la taxe spé- ciale prévue à l'art. 6 de l'arrêté-loi du 8 juillet 1946 précité. 



   ART. 3. - Le présent arrêté sera annexé au titre du brevet. 

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  DISPOSITIF POUR L'AMCRCAGE & LE   FONCTIONNAIENT     D'UN   APPAREIL 
L'invention se rapporte aux dispositifs pour l'a- morçage et le fonctionnement, à partir d'une source de courant alternatif, d'appareils à décharge électrique à atmosphère gazeuse et plus particulièrement de ceux dans lesquels la ten- sion nécessaire à l'amorçage est beaucoup plus élevée (par exemple, au moins deux fois plus élevée) que la tension suf- fisante pour assurer le fonctionnement stable de l'appareil, une fois cet amorcage effectué, par exemple, des appareils dont l'atmosphère gazeuse contient un ou plusieurs gaz rares à basse ou à haute pression et, éventuellement, une ou plusieurs vapeurs métalliques à basse pression. 



   Il a déjà été proposé, dans le même but, d'utiliser des dispositifs comportant l'emploi d'une bobine de réa ctance en série avec la source de courant et d'un condensateur aux bornes de l'ensemble constitué par l'appareil et par une deuxième bobine de réactance disposée en série avec celui-ci. 

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  Ces dispositifs présentent l'avantage de concilier l'obtention d'un facteur de puissance aux bornes de la source   satisfaismt,   avec celle d'une courbe de courant dont la forme est suffisam- ment voisine de celle d'unesinusoide pour être pratiquement acceptable. Par contre, ils donnent lieu si l'appareil est débranché, s'il est détérioré ou si, pour une raison quelconque, il ne s'amorce pas, au passage dans le dispositif d'un courant à vide très élevé, si bien qu'il est nécessaire, pour éviter la mise hors d'usage du dispositif par écheuffement excessif, soit d'y intercaler un fusible approprié, soit d'augmenter les sections des fils constituant les bobines de réactance et la robustesse électrique du condensateur.

   D'autre part, les dis- positifs en question exigent l'utilisation d'un condensateur de capacité relativement très élevée, dont le coût important peut rendre l'emploi prohibitif et ils donnent lieu à un amor- çage brutal qui soumet les électrodes à une fatigue excessive, particulièrement accusée dan.s le cas d'électrodes thermo-émis- sives, ce qui réduit considérablement la vie de   l'appareil.   



   Le dispositif de l'invention permet d'éviter tous ces inconvénients. 



   Conformément à l'invention, avec le montage des dispo- sitifs ci-dessus, une troisième bobine de réactance est montée dans la branche du condensateur, les trois bobines et le con- densateur étant dimensionnés de manière que l'intensité du courant circulant dans le dispositif, à vide, c'est-à-dire, comme dans les cas 'ci-dessus rappelés, quand l'appareil à dé- charge n'est parcouru par aucun courant, soit assez faible pour que, la première bobine étant dimensionnée en considéra- tion d'un échauffement normal en fonctionnement, cette bobine ne soit pas mise hors d'usage par réchauffement résultant d'un passage prolongé du courant à   vide.   



   Cette intensité de courant à vide est, par exemple, rendue inférieure à 1,5 fois celle correspondant au fonction- nement de   l'appsreil;   en particulier, elle peut être rendue sensiblement égale à cette dernière intensités 

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Considéré d'une manière générale, le dispositif de l'inven- tion permet d'augmenter les degrés de liberté dont on dispose pour le choix de ses différents éléments constitutifs, dans un sens favorable au bon fonctionnement de l'appareil, de satisfai- re à de nouvelles conditions de fonctionnement et de concilier au mieux les conditions désirées quand celles-ci s'excluent l'une l'autre dans une certaine mesure. 



   C'est ainsi que la courbe du courant dans l'appareil à décharge peut être rendue aussi voisine qu'on le désire de la forme obtenue lorsque l'appareil est alimenté à partir de la source, uniquement à travers une bobine de réactance, et cela, sans perte de puissance pratiquement inadmissible et tout en satisfaisant à l'ensemble des conditions nécessaires pour un bon fonctionnement de l'appareil ; dans les dispositifs antérieurs mentionnés, au contraire il n'en est pas ainsi, la latitude dont on dispose à cet égard se trouvant resserrée entre d'étroites limites. La forme de courbe en question peut même être rendue aussi voisina de la sinusoïde pure qu'on le désire, cette amélio- ration de forme dépendant beaucoup plas de l'importance de la réac- tance de la troisième bobine que d'un règlage de la capacité. 



  Cette caractéristique s'oppose ainsi à celle du montage connu ci- dessus décrit, pour lequel l'amélioration de la forme dépend   es-     sentiellement   avant toute chose, d'une valeur suffisamment élevée du condensateur. Il a été reconnu par la demanderesse qu'on arri- vait à des résultats satisfaisants sous le rapport de la forme de la courbe de courant comme sous les autres en dimensionnant les trois bobines et le condensateur de manière qu'en régime de fonc- tionnement la tension aux bornes du condensateur soit au moins de l'ordre de 1,5 fois la tension aux bornes de l'appareil. 



   D'autre part, la capacité du condensateur peut être choi- sie égale à une fraction (par exemple 1/3 ou 1/4) de celle qu'il est nécessaire d'adopter dans les dispositifs antérieurs en question. En ce qui concerne les conditions d'amorçage, si l'étude   @ est   

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   suivie à   l'oscillographe cathodique par exemple, elle permet d'observer la progressivité de l'établissement du courant, depuis l'instant initial d'amorçage jusqu'au moment où l'ap- pareil est par couru par son courant de régime. quant au facteur de puissance aux bornes de la source, il peut être rendu de l'ordre de 0,75-0,85 ou même supérieur. 



     Il   est à remarquer enfin que la   stebilité   obtenue dans le flux lumineux est des plus satisfaisantes; si l'on consi- dère par exemple un tube à décharge destiné à l'éclairage, tel qu'un tube comportant des matières luminescentes solides, fluo- rescentes ou phosphorescentes, alimenté au moyen d'une distri-   bution   usuelle à basse tensicn (par exemple 110, 220 volts),le dispositif peut être dimensionné de manière que pour une va- riation de   10%   de la tension d'alimentation le flux lumineux ne varie que de 15% ou même de 10%. 



   La figure annexée fournit à titre d'exemple non limitatif   un¯¯schéma   de montage conforme à l'invention. 



   Sui cette figuie, A, B représentent les bornes de la source de courant; 1 est le première bobine de réactance, 2 est la. deuxième bobine, 3 est la troisième bobine, 4 est le conden- sateur 5 est un tube à décharge luminescente comportent par exemple des électrodes émissives   chauffées   par la décharge. Ce tube est susceptible d'être prévu tel   Que   la tension correspon- dant à son alimentation avec une stabilité acceptable, soit supérieure à celle de la source de courant. 



   Par un dimensionnement approprié du condensateur et des trois bobines, on peut amener à la valeur voulue la surtension nécessaire à l'amorçage du tube et l'intensité du courant en régime, et en outre satisfaire à toutes les conditions désirées de bon fonctionnement. 



   Il peut être   avantageux   à certains égards, une fois l'amorçage de l'appareil à décharge effectué, de modifier les connexions du montage fondamental; c'est ainsi que, comme connu, on peut réaliser sprès l'amorçage, au moyen d'une connexion 

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 représentée en pointillé sur la figure et comportant un interrupteur 6 commandé éventuellement par un relais, la mise en parallèle des deux bobines de réactance, le condensateur se .trouvant alors disposé directement aux bornes de la source de courant. Le dispositif de l'invention permet dans ce der- nier cas de dimensionnel les différents éléments, de manière que l'intensité du courant circulant dans l'appareil à la fin de la période d'amorçage soit sensiblement égale à celle du courant de régime. obtenu après la dite mise en parallèle. 



  Si l'interrupteur est commandé par un relais automatique à action différée, l'enclanchement peut être tardif, sans incon- vénient appréciable, l'intensité de courant demeurant   constant,---,   Il est à remarquer du reste que le dimensionnement ainsi   réslisé   suffit souvent à assurer une alimentation satisfaisante de l'appareil   même   si la dite mise en parallèle n'a pes lieu.   Cn   comprend ainsi que   l'addition   du relais   intervient   simplement comme un perfectionnement apportant un meilleur   fscteur   de   puissance   et une légère diminution des pertes dans l'appareillage. 



  Si,   pour   une cause quelconque, le relais ne s'enclanche pas., l'appareil continue à fonctionner dans des conditions qui restent très bonnes à tous égards. 



   L'invention   comporte   également un perfectionnement de ce qui précède et consistant à établir, par induction mutuelle, un couplage entre les trois bobines et à munir l'appareil à décharge d'un dispositif, connu en soi, d'abaissement de la tension   d'allu-   mage, les degrés du couplage ci-dessus étant choisis en fonction des réactances propres des bobines, de manière que, malgré la présence de l'induction mutuelle, la forme d'onde du courant dans l'appareil, en régime, soit   pratiquement   la   même   que celle obtenue dans le cas d'une alimentation directe. 



   Le dispositif d'abaissement de   le.   tension de l'allumage est constitué par   exemple   par deux électrodes auxiliaires disposées   respectivement   au voisinage de chacune des électrodes principales - 

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   de l'appareil à décharge et reliées ' :) l'électrode principale op-   posée à   travers   une   résistcnce   de valeur élevée;

   il peut aussi consister en une bande métallique d'allumage recouvrant une partie de l'enveloppe de   l'appareil   et éventuellement connectée à l'une des électrodes de celui-ci, ou encore par ces deux moyens à la fois 
On peut expliquer le rôle joué ici par ce dispositif d'abaissement de tension   d'allumage,   par le fait qu'en rapprochant les conditions d'allumage de celles de fonctionnement, il permet de trouver pour les éléments des valeurs de réactance satisfaisant plus convenablement à la fois à ces deux conditions. 



   L'induction mutuelle réalisée comme indiqué permet de faire correspondre à une valeur de réactance propre donnée à chacune des bobines en question, une réactance équivalente plus grande et, par suite, elle amène ces bobines à se comporter au- point de vue de leur réactance propre comme si elles avalent un   nombre   de tours plus grand.

   En outre, elle modifie dans sa nature le comportement du dispositif qui n'est pas le même que si, en   l'absence   d'induction mutuelle les dites réactances équivalentes étaient remplacées par une réactance .propre qui leur serait égale, ce qui conduit . -modifier dans leur   importance   relative les réac- tances propres aux trois bobines; en particulier pour des valeurs convenables de l'induction mutuelle, la réactance propre en série avec l'appareil peut être choisie, par rapport à celle en série avec la source de courant, notablement plus faible qu'en l'absence d'induction mutuelle.

   On arrive finalement à réaliser une:; économie en fer et en fil et à réduire aussile poids, l'encombrement et le prix de revient du dispositif, ce qui dans certains cas, notamment celuid'appareils destinés à l'éclairage domestique (par exemple   à partir   d'un réseau de distribution de 110 volts) présente un intérêt essentiel. 



     . Il   est remarquable que, dans ce pe   rfectionnement   de l'invention. on puisse, par l'emploi de l'induction mutuelle,   assurer   tous les avantages mentionnés, tout en obtenant de bons résultats au point de vue du fonctionnement, notamment sous le 

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 rapport de la forme   d'onde   de c tuant, sans   qu'eu-   contrepartie cet emploi donne lieu à. des effets nuisibles qui le rendraient inad- missible ou tout au moins illusoire .

   En effet, il ne faut pas perdre de vue que si, par les variations qu'elle produit l'induction mu- tuelle   entraîne   dans une faible mesure de nouvelles possibilités de réglage, elle restreint par contre considérablement les possi- bilités existantes en raison de la solidarité qu'elle introduit entre les éléments du montage, solidarité dont résultent d'une ma- nière très générale des effets de couplage   parasites,     comme   on le   constate   dans les dispositifs antérieurs similaires basés sur un effet de résonance, quand on y utilise une induction mutuelle. 



   On diminue encore l'encombrement en montant la bobine qui est en série avec l'appareil, sur le même noyau magnétique que celui portant la bobine correspondant à la source de courant; l'ex- périeuce montre que, même alors, dans bien des cas et notamment dards celui de l'alimentation à partir d'un réseau de 110   volts,   la forme du courant dans l'appareil ne se trouve pas affectée d' une manière trop appréciable. Mais le s degrés de couplage par in- duction mutuelle doivent toujours être choisis en fonction des réactances propres des bobines, dans d'étroites limites, et si l'on sort de ces limites,   l'utilisation   de l'induction mutuelle ne présente que des inconvénients. 
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  R E V E N D 1 C A T 1 0 N S 

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Claims (1)

1. Dispositif pour l'amorçage et le fonctionnement', à partir d'une source de courant alternatif, d'un appareil à décharge électrique à atmosphère gazeuse, et plus particulièrement d'un appareil dans lequel la tension nécessaire à l'amorçage est notablement plus élevée que la tension suffisante pour assurer un fonctionnement stable, avec emploi d'une bobine de réactance -en série avec la source et d'un condensateur branché aux bornes de l'ensemble constitué par l'appareil et par une deuxième bobine de réactance disposée en série avec celui-ci, caractérisé par le fait qu'il <Desc/Clms Page number 9> comporte une troisième bobine montée dans la branche du conden- sateur,

les trois bobines et le condensateur étant dimensionnés de manière que L'intensité du courant circulant à travers le dispositif, à vide, soit assez faible pour que, la bobine étant dimensionnée en considération d'un échauffèrent normal en fonc- tionnement, cette bobine ne soit pas mise hors d'usage par 1' échauffèrent résultant d'un passage prolongé du courant à vide.

2. Dispositif suivant 1, caractérisé en ce que le ccurant à vide est choisi sensiblement égal au courant de régime de l'ap- pareil; S. Dispositif suivant 1, caractérisé en ce que les trois bobines et le condensateur sont dimensionnés de manière qu'en régime de fonctionnement la tension aux bornes du condensateur soit au moins de l'ordre de 1,5 fois la tension aux bornes de l'appareil; 4. Dispositif suivant 1, caractérisé en ce que, après amorçage, pour le fonctionnement en régime, la bobine de réactance du condensateur est mise en parallèle avec celle de la source de courant au moyen d'une connexion prévue à cet effet; 5.

Dispositif suivant 1, caractérisé en ce que les trois bobines et le condensateur sont dimensionnés de manière que l'intensité du courant circulant dans l'appareil à décharge pendant le fonctionnement soit égale à celle qui serait obtenue dans le cas de le mise en parallèle suivant la revendication 4.

6. Dispositif suivant 1, caractérisé en ce qu'il comporte un couplage par induction mutuelle entre les trois bobinas et en ce que l'appareil à décharge, choisi tel qu'il puisse être en régime alimenté "directement" est muni d'un dispositif connu en soi d'abaissement de la tension d'allumage, les degrés de cou- plage étant choisis en fonction des réactances propres des bobine? de manière que, malgré la présence de l'induction mutuelle, la forme d'onde du courant dans l'appareil, en régime, soit prati- <Desc/Clms Page number 10> -quement la même que celle obtenue dans le cas d'une alimentation directe.