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"TRANSFORMATEUR-REDRESSEUR DE COURANT A CONTACTS MOBILES"
La présente invention se rapporte à des transformateurs- redresseurs de courant travaillant au moyen de contacts mobiles, alimentés par du courant continu,ce dernier étant transformé au moyen des contacts mobiles en courant alternatif. Ce courant alternatif peut être utilisé directement pour l'alimentation de consommateurs de courant alternatif, ou il peut aussi être transformé par exemple au moyen d'autres contacts mobiles ou au moyen de redresseurs, en courant continu d'une autre tension que celle amenée au transformateur-redresseur de courant.
Les transformateurs-redresseurs de courant de l'espèce pré- sentent l'inconvénient que des arcs voltarques peuvent facile- ment s'établir entre les contacts,particulièrement avec des in- tensités de courant relativement fortes,les contacts mobiles pouvant dans ce cas adhérer aux contacts opposés, ou être èn- dommagés,de sorte que la commutation devient incertaine, que des dérangements au cours du fonctionnement se produisent et que la durée des contacts est diminuée.
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Suivant l'invention cette difficulté est surmontée par le fait, qu'on fait presque complètement, ou complètement,dis- paraitre le courant passant par les contacts,déjà au moment de l'ouverture, ou peu avant, ou aussi qu'on l'interrompt com- plètement lorsqu'il atteint des valeurs d'une grandeur inadmis- sible, ce qui peut arriver en cas de surchage, d'un démarrage dé- favorable,de secousses,etc.
L'invention est caractérisée par un condensateur intercalé directement, ou par l'intermédiaire d'un transformateur,dans le circuit du courant alternatif, condensateur qui est chargé peu avant l'ouverture des contacts et est influencé par une contre-tension du côté secondaire du transformateur-redresseur de courant, de sorte que le courant se trouve amené près de zéro lors de l'ouverture des contacts,et/ ou par un ou plusieurs enroulements d'aimantation constitués par quelques fortes spires pas nombreuses, montées en série avec les contacts du transformateur-redresseur en alternatif,ces enroulements d'aimantation n'exerçant, à l'état de travail nor- mal,pas d'action digne de mention sur les contacts du transforma- teur-redresseur en alternatif,mais provoquant leur séparation, ou disjonction,
aussitôt que le courant qui les traverse dépas- se une valeur admise.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple non limitatif un schéma des connexions ou de la distribution pour une disposi- tion suivant l'invention.
Les contacts ,4,5, et 6,7,8 du transformateur-redresseur en alternatif sont alimentés par les bornes 1 et 2 d'une sour- ce primaire de courant continu. Lorsque l'armature d'aimant 9 oscille, les contacts 4 entrent alternativement en communication avec la borne positive,respectivement négative, de la source de courant continu,tandis que le contact 7 entre alternativement en communication avec la borne négative,respectivement positive, de la source de courant continu.
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Aux points 4 et 7 s'établit ainsi une tension alternative à peu près principalement rectangulaire. Par cette tension alternative sont alimentées,par l'intermédiaire d'un condensa- teur 10, les bobines d'aimentation 11a et llb montées en sé- rie. Sur les m8mes noyaux des aimants 14A et I4b,sont disposés les enroulements 12a et 12b alimentés par la tension continue primaire, et provoquant une aimantati on fondamentale des noyaux des aimants. Les enroulements à courant alternatif 11a et llb et les enroulements à courant continu I2a et I2b sont montés dans un rapport mutuel tel que des forces magnétiques alter- nantes s'établissent aux pôles des aimants I4a et 14b et provo- quent l'oscillation de l'armature 9. On peut cependant prévoir aussi d'autres moyens pour maintenir l'armature en mouvement os- cillatoire.
Aux contacts 4 et 7 est raccordé l'enroulement pri- maire 16 d'un transformateur 17. Les extrémités de l'enrou- lement secondaire 18 de ce transformateur sont reliées aux con- tacts 19, 21 ,respectivement 20, du transformateur-redresseur en continu qui oscille synchroniquement avec les contacts 4 et 7 du transformateur-redresseur en alternatif de sorte qu'aux bor- nes 22 et 23 s'établit une tension continue,dont la grandeur dépend du rapport de transformation du transformateur 17. Dans cette exécution le dispositif constitue un transformateur à courant continu.
Le condensateur intercalé suivant l'invention dans le cir- cuit du courant alternatif est désigné par 15. Le condensateur 15 est dimensionné de manière à être chargé peu avant chaque ouverture des contacts 4 et 7,de sorte que le courant passant par les contacts est approximativement zéro au moment de l'ouverture, c' est à dire,qu'il est loin en dessous de sa valeur maximum ,res- pectivement que les tensions différentielles s'établissant à l'ouverture sont insignifiantes. Mais,puisque le condensateur 15 a une valeur constante,le côté secondaire du transformateur 17 doit fournir au condensateur 15 une contre-tension aussi cons- tante que possible, de sorte que le chargement du condensateur 15 soit terminé, aussi en cas de charge variable, avant l'ouver- ture des contacts.
Plus cette contre-tension est constante,plus
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petit est le courant restant que les contacts doivent inter- rompre. Lorsqu'il s'agit d'utiliser le disposit if comme trans- formateur à courant continu, une contre-tension de cette espèce peut être obtenue directement ou facilement,si le consomma- teur de courant continu raccordé fournit une contre-tension,par exemple une batterie à charger. Pour d'autres consommateurs de courant continu il faut raccorder entre les bornes 22 et 23 un grand condensateur 25 qui est ainsi monté en parallèle avec le consommateur de courant continu et représente la source de contre-tension.
La tension de chargement du condensateur 15 dépend auss bien de la tension continue primaire et de la grandeur de la charge.et du condensateur,que des inductances éventuellement existantes dans le circuit en série.
Si le dispositif est destiné à l'alimentation de con- sommateurs de courant alternatif, il faut prendre des mesures pour produire la contre-tension. Pour la prise de courant al- ternatif le transformateur 17 peut être muni d'un enroulement secondaire 24, et dans ce cas des condensateurs peuvent être intercalés en série avec le consommateur de courant alternatif, soit directement, soit par l'intermédiaire de transformateurs de courant. Dans ce cas le courant alternatif est pris soit aux points 26,37, soit aux points 28,29. Pour faire agir sur le condensateur 15 une contre-tension aussi constante que possi- ble on utilise la partie 18 à 23 du transformateur redresseur en continu, avec le condensateur 25. Celui-ci est chargé à une valeur déterminée et agit ainsi en retour sur le transformateur 17 et de cette manière sur le condensateur 15.
Dans ce cas l'en- roulement 24 est l'enroulement secondaire proprement dit,alors que l'enroulement 18 est un enroulement auxiliaire pour le re- dressement en continu.. Oependant,la tension pour la partie formant transformateur-redresseur en continu peut être prise à l'enroulement 24, ou à l'enroulement primaire 16, ou à une partie des enroulements.
Avec cette disposition les contacts 4 et 7 réalisent la commutation avec absence de courant, aussi dans le cas d'une /
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charge variable,alors que les contacts 20 interrompent le courant de charge, corr espondant à l'effet pris sur l'enrou- lement 24. Le rapport de transformation du transformateur 17 est choisi de manière que la tension au condensateur 25 soit tel- lement basse que les contacts 19,20 et 21 puissent être protégés par des condensateurs montés en parallèle,comme représenté dans le dessin.Lorsque la tension primaire est de par exemple 22OV, la tension au condensateur 25 de 12 V, et la tension alternative à l'enroulement 24 de IIOV, les contacts 19, 20, 21 commutent une tension d'environ IO V.
Lorsque la tension primaire est tellement basse que le condensateur 15 devrait recevoir des dimensions trop grandes, ce dernier peut être raccordé,comme il a été déjà mentionné,par l'intermédiaire d'un transformateur 30 Les points C et D indi- quent l'intercalation de ce transformateur. Si l'on veut être certain,également dans ce cas,que les contacts ne collent pas les uns aux autres, - dans le dernier cas le condensateur 15 était, intercalé directement dans le circuit du courant et pouvait empêcher de cette manière un accroissement trop grand du courant primaire,- on dispose en série avec les contacts du transformateur-redresseur en alternatif un ou plusieurs enrou- lements d'aimantation spéciaux 13 arespectivement I3b,
qui sont arrangés suivant l'invention de manière à ne pas exercer en cours de travail normal sur les contacts du transformateur-redresseur en alternatif, une action digne d'être mentionnée,mais qu'ils séparent ou disjoignent ces contacts aussitôt que le courant qui les traverse dépasse une valeur admise. Ces enroulements.
13a, 13b sont disposés sur les mêmes noyaux d'aimantation que les enroulements 11a, 11b, 12a, 12b, et secondent l'aimantation fon- damentale produite par les enroulements 12a et 12b. L'enroule- ment 13a est intercalé ou raccordé entre les points désignés par A et l'enroulement 13b entre les points désignés par B. Ils sont constitués par un nombre relativement petit de gros enroulements.
Les enroulements 13a, 13b sont particulièrement efficaces, si,en cas de basses tensions,on renonce complètement au condensa-
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teur 15 pour des raisons d'économie. En utilisant le dispositif comme transformateur-redresseur en alternatif,on peut renoncer dans ce cas également à la partie 18-23 formant transformateur- redresseur en continu et au condensateur 25. Le transformateur 17 possède dans ce cas seulement les enroulements 16 et 24.On peut naturellement prélever,ou prendre aussi des tensions con- tinues,si l'on conserve la partie formant transformateur-re- dresseur en continu, ou,simultanément,des tensions continues et des tensions alternatives,si tous les trois enroulements sont présents.
Il est à remarquer que pour l'intercalation du condensa- teur 15 il n'est pas nécessaire d'employer des transformateurs spéciaux 30, mais qu'il est aussi possible d'utiliser dans ce but le transformateur principal 17,de sorte que le condensateur 15 est disposé alors en série avec l'enroulement secondaire 18.
Dans le dernier cas on a quand m8me besoin de 6 contacts re- dresseurs,pour obtenir un circuit fermé de courant alternatif pour l'intercalation du condensateur.
Il est aussi possible d'intercaler des inductances dans les circuits,pour obtenir une forme de courbe convenable,respecti- vement pour diminuer l'intensité du courant de mise en circuit, Dans ce cas on peut employer des bobines de réactance qui sont hautement saturées en cas de courant de travail normal, de sorte que leur inductance agit uniquement au moment de la mise en cir- cuit. Dans le même but on peut aussi exécuter le transformateur avec champ de dispersion.
Il n'est pas nécessaire que l'alimentation des consommateurs de courant alternatif se fasse toujours par l'intermédiaire d'un transformate ur. Dans le cas de petites charges en courant alternatif relativement., elle peut se faire dir ect ement aux contacts 4 èt 7 ,éventuellement avec intercalation directe ou indirecte de condensateurs en série. L'inductance du transfor- mateur peut être compensée de la manière connue par des conden- sateurs montés en parallèle.
Le transformateur-redresseur de courant représenté démarre
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automatiquement,aussitôt qu'une tension continue est appliquée aux points 1 et 2,paroe que l'armature 9 de l'aimant,qui est disposée un peu asymétriquement, est attirée de l'un ou de l'au- tre côté par l'action des enroulements d'aimantation 12a et 12b.
Les contacts du transformateur-redresseur en continu peuvent fermer plus tard et ouvrir plus tôt que les contacts du transformateur-redresseur en alternatif,oscillant synchronique- ment, ou fermer plus tôt et ouvrir plus t ard, d' où la formation d'étincelles peut être diminuée davantage,comme l'expérience le prouve.
Le circuit de courant alternatif constitué par les entou- lements lla,llb et par le condensateur IO peut naturellement être alimenté aussi par l'un des enroulements secondaires du trans- formateur.
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