<Desc/Clms Page number 1>
Appareil à contacts actionné périodiquement.
Le brevet principal a pour objet un appareil à contacts actionné périodiquement,particulièrement pour convertisseurs à contacts munis de réactances de commutation; de transforma- teurs du genre à réactances d'absorption, de soupapes primai- res ou d'autres moyens de protection pour les contacts,dans lequel les contacts sont établis par un mouvement roulant et valseur d'une partie de contact mobile,en ce sens que la part-.'- de contact mobile constitue le pont de contact entre un pôle de contact fixe et un ou plusieurs segments de contact.Dans (-, cas,la partie de contact mobile peut être actionnée sans fai @
<Desc/Clms Page number 2>
re usage d'éléments de construction produisant un frottement ou demandant à être lubrifiés.
La commande se fait utilement d'une manière directe par un champ magnétique, de préférence par un champ tournant. En outre; il est avantageux que la pièce de contact mobile serve en même temps à conduire le courant et à conduire le flux magnétique.
Des essais ont montré que, dans certains cas, il est avantageux de choisir pour la course du disque valseur une va- leur très grande, comme par exemple dans le cas de tensions relativement élevées. Cependant, la marche mécanique et la résis tance aux brûlures en cas de court-circuits sont influencées également le cas échéant d'une manière favorable par une grande courre. Toutefois, les essais ont démontré encore qu'une course croissante exige une force de centrage plus élevée pour le dis- que valseur, attendu que ce dernier quitte lui-même; pendant la marche, sa position centrale pour glisser dans le sens laté- ral.
La présente invention empêche ce phénomène de se pro- duire sans faire usage de paliers, en donnant aux pièces polai- res fixes et à l'armature mobile une forme telle que le flux de force qui pas,-,(- des premières à la seconde possède de fortes composantes qui maintiennent le corps valseur dans sa position médiane centrale. Ceci se produit en particulier lorsque, pour un déplacement latéral du disque, la conductibilité magnétique du parcours des lignes de force n'est pas augmentée, mais di- minuée. Afin d'y arriver, il y a lieu de dimensionner les piè- ces polaires et l'armature avec un soin tout spécial.
Sur le dessin ci-annexé, se trouve représentée à titre d'exemple une construction de ce genre : 1, 4, 5 est un système magnétique à. champ tournant qui actionne un disque valseur 15. Suivant l'Invention, il a été pratiqué dans les pièces polaires des évidements 19,20 et dans le disque valseur, des évidements 21,22,dont la profondeur pour-
<Desc/Clms Page number 3>
ra être sensiblement de la même grandeur que l'entrefer ?rire le pôle magnétique et l'armature. Grâce à ces évidements, on obtient que, pour un déplacement latéral du disque valseur, par exemple les surfaces 6 et 16 ne se recouvrent plus suivant leur entière largeur. De ce fait, la résistance magnétique au passage du flux de force se trouve augmentée.
Cependant, on sait que, sous l'influence de forces magnétiques; les parties en fer conduisant un flux de force s'orientent de manière que la conductivité magnétique devienne un maximum. En l'occur- rence, cela revient à dire que les forces magnétiques veillent à ce que les surfaces 6 et 16 se recouvrant sur leur largeur entière, ce qui n'arrive que pour la position centrale du disque 15. Si les évidements suivant l'invention n'étaient pas pratiqués, la surface de recouvrement, pour un déplace- ment latéral du disque 15, ne serait pas diminuée, mais plu- tôt augmentée. La conséquence serait que le disque montre- rait une tendance à abandonner sa position centrale.
La ten- dance à quitter la dite position peut être provoquée aussi, en dehors des forces magnétiques, par les processus ayant lieu à l'endroit de contact 2 ou 18, et cela avec une inten- sité d'autant plus forte que la course du disque valseur est choisie plus grande. C'est pourquoi, l'application de l'in- vention s'impose particulièrement pour les grandes courses ; c'est même elle qui rend possible l'application de courses aussi grandes.
L'invention n'est pas limitée seulement à l'exécu- tion constructive représentée sur le dessin, elle revêt éga- lement de l'importance pour des appareils dans lesquels,à ti- tre d'exemple, suivant une proposition antérieure (voir la demande allemande L. 105 875/21g), les pôles à courent con- tinu et à courant alternatif sont disposés alternativement sur le pourtour de cercle. Ici encore l'action de centrage peut être renforcée par des évidements dans les pièces polai- res. D'ailleurs, la force de centrage est relativement grande @
<Desc/Clms Page number 4>
lorsque la largeur des pièces polaires est choisie faible.
Si les pièces polaires sont construites conformément à l'invention, il est possible de maîtriser des courses de l'armature dépassant notablement 1 mm. et pouvant atteindre par exemple 10 mm. ou davantage , sans çu'il faille prévoir un guidage mécanique entraînant du frottement et de l'usure; et qui priverait les dispositifs proposés de leur grande sé- curité de service. Naturellement, on peut faire servir aussi de la même manière, pour appuyer l'action de centrage, le pôle médian 2 ou 18. Afin d'éviter des courants de Foucault, il est avantageux de construire l'armature en matériel feuilleté.
A titrp d'exemple, on pourra empiler à plat des tôles de forme circulaire en une matière appropriée, telle que le fer sili- cieux, et les emboutir à angle droit sur leur bord. De cette manière, le fer est réparti sur le disque entier de façon que des courants de Foucault ne puissent pas prendre naissance, et en même temps, on obtient une force de centrage magnétique élevée, si l'on munit également les pôles magnétiques fixes, constitués de tôles, d'une pièce polaire possédant la même largeur réduite que la bord embouti de l'armature.
Afin de garantir une marche uniforme de l'armature magnétique, il faudra prendre soin que l'armature aussi bien que les pièces polaires soient exécutées d'une manière exac- tement symétrique au point de vue rotation, et que l'excita- tion magnétique des différents pôles triphasés soit de la même intensité. Dans certaines conditions, il est nécessaire de pré- voir des moyens spéciaux pour égaliser les forces magnétiques des différents pôles. Ceci pourra se faire ou bien en agissant sur le courant, ou bien encore en modifiant la position des pièces polaires, ou bien enfin en installant des shunts magné- tiques. La marche régulière de l'appareil se trouve assurée dans une mesure d'autant plus grande que les forces de masses de l'armature mobile sont plus grandes.
C'est pourquoi, et eu
<Desc/Clms Page number 5>
égard à une marche régulière, on rendraces forces de masses aussi grandes que possible. Une limite est tracée ici par l'égard qu'on doit avoir pour le démarrage de l'appareil, qui se fait d'autant plus aisément que les forces de masses sont plus petites. On pourra donc prévoir une disposition telle que lors du démarrage, la masse mobile ou sa course soit au début plus petite, tandis qu'après le démarrage, mais avant la mise en service électrique, la course ou les forces de masses soient augmentées artificiellement. Ceci peut être réa- lisé par exemple en limitant la course de l'armature pendant le démarrage par une butée de démarrage, qui est ensuite re- tirée graduellement pendant le démarrage.
Un autre moyen con- siste à accoupler d'une manière lâche, lors du démarrage, à l'armature mobile, une masse oscillante qui, pendant le processus du démarrage,-entre peu à peu en oscillation de résonance. Après le démarrage, l'accouplement pourra Être renforcé et, de ce fait, la marche de l'appareil pourra être rendue plus uniforme. On pourra fixer à la face supérieure de la plaque 15 un barreau d'acier portent à son extrémité supérieure une masse dont la fréquence propre coïncide ap- proximativement ou complètement avec la fréquence du mouvement valseur.
On exécutera le barreau d'acier avec une section du fer telle qu'il soit sollicité mécaniquement partout d'une manière uniforme. fin de maintenir la marche régulière de l'appareil même en cas de dérangement de la symétrie du réseau triphasé d'alimentation, on peut faire marcher le système magnétique, en particulier les pièces polaires ou l'armature: dans la ré- gion de saturation. Dans ce cas, le flux de force et, par sui- te, la force mécanique, se modifie d'autant moins, lors de variations de l'excitation, que, la saturation est atteinte d'une manière plus prononcée.
Dans le but d'y parvenir avec une faible dépense d'action, on fait usage de substances qui
<Desc/Clms Page number 6>
atteignent autant que possible la pleine saturation déjà pour une faible intensité du champ, par exemple 1 ampère-tour/cm.
La grande course que permet de réaliser Inapplication de l'invention offre des possibilités avantageuses de cons- truire les contacts sous forme de contacts de soufflage, de sorte que, lors de dérangements occasionnels donnant lieua la formation d'un arc voltaïque, ce dernier soit soufflé par la voie la plus rapide hors de l'endroit proprement dit où viennent se toucher les contacts, par exemple sur des para- foudres à cornes spéciaux. Dans ce cas, la pression specifi- que de contact sera choisie de manière que des aspérités éven- tuelles de la voie de contact produites par l'arc voltaïque soient aplanies par laminage, ce qui est surtout le cas lors- que le matériel est sollicité jusqu'au voisinage de la limite d'étirage. L'argent et les alliages d'argent conviennent par- ticulièrement comme matériel de contact.
La disposition déjà mentionnée plus haut, consistant à installer une masse additionnelle, de manière qu'elle n'a- gisse pas lors du démarrage, et que par conséquent, elle ne gêne pas dans une mesure notable le démarrage, mais que, du- rant la marche de l'appareil, elle rende cette marche unif or- me, peut être réalisée également de la manière suivante : On munit l'armature à sa face supérieure d'une che- ville 23. On entoure cette cheville d'une bague 24, par exemple non magnétique. Cette bague possède un diamètre intérieur qui dépasse seulement de peu le diamètre de la cheville 23 à sa base.
Lors de la mise en service de l'appareil, la bague 24 repose sur la plaque 15 et ne peut exécuter ici d'abord que de petits mouvements circulaires rotatifs, attendu que son diamètre ne dépasse que faiblement celui de la cheville 23 en cet endroit. Pendant le processus du démarrage pourtant, la bague 24 se soulève en vainquant la pesanteur, à cause de la forme conique de la cheville, et par suite de la'course plus
<Desc/Clms Page number 7>
grande exécutée par l'extrémité supérieure de celle-ci. La bague elle-même entre alors en un mouvement circulaire rotatif rapide, mais sans frotter sur la cheville 23, au contraire, la face interne de la bague 24 roule sur l'enveloppe externe de la cheville 23.
Dans cette position, la bague 24 forme une masse additionnelle dont la force d'inertie augmente la pres- sion de contact d'une part et qui rend d'autre part uniforme le mouvement valseur du disque 15.
Un dispositif analogue pourra être adopté avec un mme succès aussi dans des appareils dans lesquels l'armature n'exé- cute pas de mouvement valseur, mais un mouvement rotatif circu- laire (voir la demande allemande L. 105.686/21 c).
Revendications.
1.- Appareil à contacts actionné périodiquement; en particulier pour des convertisseurs à contacts avec réactances de commu- tation, transformateurs du genre à réactances d'absorption, soupapes primaires ou d'autres moyens de protection des con- tacts, suivant le brevet principal à commande magnétique di- recte, caractérisé en ce que lespièces polaires du système à contacts et de l'armature sont constituées de manière que le champ magnétique exerce sur l'armature un effet de centrage.