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'Méthode et dispositif pour l'opération àes valves ionique? pour le conversion de-3 COUr8Jlt'1 électriques".
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On iait que les valves ioniques à vapeur, employées pour 18 conversion de courants (dan3 redresseurs ou les ondulcurs)
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et contenant) ordinairement, de la vapeur de mercure comme un
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médium conducteur, ne fonctionnent pas d'une manière satisfai- , ante à de,3 températures basses, 9ou-, ces conditions, il peut
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être difficile d'initier les arc'5, ce qui peut causer des in-
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terruptions du courent et des surtensions.
Il y a tison de supposer que cette circonstance dépend de la tension réduite
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de le vapeur de mercure à ce:3 température?, qui peut causer
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un défaut de molécules ppte'3 a être ionisées. tour cette raison, il est d'usage, den3 de0 valves iOligue6 à refroidi3ement d'eau, de chauffer l'eau réfrigérante pendant es périodes à vide
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ou à charge très réduite, de façon à maintenir le convertisseur
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prêt à recevoir une pleine/charge à chaque in13tant sans perturbations.
Cependant, des quantités de chaleur assez considérables sont nécessaires pour atteindre ce résultat, et un tel chauffage
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e8t encore plue difficile à pratiquer dans le convertisseurs refroidis à air, particulièrement dans ceux refroidie par un
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courant d'air naturel, monté1 en plein air ou dans des localités non chauffées.
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le but de la présente invention et de permettre l'opéra- tion des v81ve ioniques à vapeur pour la conversion eea cou- ranti Electriques à une basée température ambiante avec un mi- nimum de ]uisance de chauffage, L'invention comprend cta'oord un tel mode d'opération que, dans une cuve de valve ionique ayant des douilles d'anodes intérieures et un écran à l'intérieur
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de la paroi entourant les bouts inférieurs des douilles d'enodes et l'espace de la cathode, l'intérieur de 3 douilles dlonocle,-3 est chauffé par une source de chaleur active dans cet espace pendent un certain temps d'inactivité du convertisseur avant qu'il est chargé, et qu'une tache cathodique est maintenue en même temps ur la cathode.
La puissance nécessaire consumée par les dite? ource de chaleur pour mettre le cuve dans une condition opérative remonte, comme prouve l'expérience, 'seulement à une -petite fraction de ce que aérait nécessaire pour atteindre le même résultat par un chauffage extérieur, Geci dépend probable-
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ment de Itaction isolante de chaleur exercée par ledit écran et Aus'3i, à un certain degré, par les douilles d'anodes, qui coopèrent avec 114erc--a L protéger l'espace entre ix cathode et les bouches de,3 douilles d'anodes contre le froid de le paroi extérieure et à maintenir ainsi la température de surfs- ces, qui touchent à l'arc pendant, la période de charge,
eS'3en- tiellement supérieure z celle correspondant gous à'autres con- ditions maza température de surfaces extérieuree.
Si le.'3 anodes sont munies de grilles pour régler la tension de courant continu ou -simplement pour tabiïier -Le
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fonction, il peut être i ec,cmanda'c3e de peser un courant entre ces grilles et la cathode pendant les périodes où un chauffage
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ogt déliré. Un ordre de grandeur, qui srest prouvé approprié pour cc courant, est d'un ampère par grille, l8llS Ce but, ou bien une tension à coursât continu peut être appliquée entre
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1e9 griller et le cathode de façon à causer toutes les griller à débiter en même temp1, ou bien une tens ion à courant alter- natif peut être appliquée de façon à causer les griller de débiter alternativement. Dans ce dernier cas, la valeur d'un
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ampère représente 1s valeur moyenne.
Bar le courante de^ griller, les anodes et les autres partie? voisines des anodes sont aussi maintenues à une température supérieure à celle cor-
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respondant à la prenzion de vapeur entre les douilles et le cathode pendant la période de chauffage préparatoire, et ainsi on empêche que la densité réduite de la vapeur de mercure dans la voie de l'arc au début de la période de fonction ne soit encore diminuée par une basse température des parties voisines.
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Comme la tension néce8aire pour produire ce'3 courante eit ordinairement inférieure à celle appliquée aux griller dans le fonction normale, un commutateur peut être pourvu qui établit, en même temps que le convertisseur est chargé, la connexion des grilles avec une source de tension appropriée.
Une forme appropriée d'une cuve de valve pour la réalisation
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de l'invention est représentée dsns le dessin annexé en section verticale dam le fig.l et en section horizontale dans le fig.2.
1 elt la cuve de valve qui a dans le fond un récipient de cathode rai. La surface active de la cathode est, dons une manière connue en soi, limitée par un écran isolent cylindrique 3 auquel est joint un écran de tôle 4 en forme d'entonnoir.
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Ledit écran etéte.d un peu au-dessus du bout inférieur ouvert de douilles. e conducteurs à'entrée 7 des anodes 6, dans le'forme préférée représentée, traversent le fond de la cuve et .sont entourés par des isolateurs 8 et par des manchons pro-
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testeurs 9. Le 3 anodes po3èdent des grilles 10 servant au ré-
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gla ge ou à la stabilisation.
D'après une forme préférés de l'invention, un coursât pas- e, pendant une certaine période avant le mise en service du convertisseur, des grilles d'anodes à la cathode. Ce courant doit cependant,de préférence, être limité à l'ordre de gran- deur d'un ampère par grille (valeur moyenne) pour empêcher une surcharge des grilles. Etant donné le montage le plue uuel de six anodes dons la cuve, le courant total des grilles serait donc 6 ampères, ce qui suffit en général pour le chauffage vu que l'intérieur des douilles d'enodes est protégé envers la paroi extérieure.
L'espace entre les douilles d'anodes 3 contient en général une ou plusieurs anode-3 d'excitation 11 qui peuvent débiter pen- dent toutes les périodes de charge réduite et aussi pendant les périodes à vide avant une période de charge. Ainsi, après une longue période à vide, elle peuvent Commencer à débiter avant leg anodes principales. Etant donné que l'espace entre les douilles/d'anodes et la cathode est protégé envers la paroi extérieure par les douilles 5 et aussi par l'écran 4, la tem- pérature dans cet espace peut être maintenue essentiellement supérieure à celle de la paroi extérieure au moyen d'une pui3- ance modérée de l'arc excitateur, par exemple 5 ampères et 25 volt'3.
Le-) résistances à haute valeur obmique, qui sont en général reliées en série avec les grilles dans le régime normal, ne doivent naturellement peg être traversées par les courant? de chauffage débités par les grillée. Sans ceo résistences, la source de tension alimentant les grilles sera du même'ordre de grandeur que celle alimentant le courent d'excitation, et une source commune peut servir en tous les deux cas, par exemple une sourcd/de courant continu. Quand le courant principal commence à passer, la connexion entre ladite source de courant et les griller est coupée et cE^ dernière-? sont reliées à leur source de courant
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ordinaire a/broyers les haute/3 résistances.
Cette connexion peut cependant aussi exister pendant la période de chauffage prépara- toire, quand elle et rendue ineffective par le haute valeur oh- nique (le'3 résistances. Si une connexion des grilles dite "flot- tante" est employée (d'après le brevet français 758.124), il aérait aussi possible de réduire la valeur ohmique des résistan- ces de grilles ordinaires tant (jusqu'à l'ordre de grandeur de 20 ohms ou moins) qu'il soit possible de retenir ces résistances en circuit aussi pendant la période de chauffage préparatoire.
Be chauffage peut donc être effectua au moyen du transformateur de grilles ordinaire, tandis que le courant est limité, si né- cessaire, par un réacteur' en série avec l'enroulement primaire (le ce transformateur* La commutation du circuit des grilles pour la mie en charge du convertisseur peut donc simplement se faire en reliant une résistance entre le point neutre des grilles et la cathode.
Parfois un courant des grille? peut suffire à chauffer l'espa- ce entre la cathode et les douilles d'anode, de façon qu'un arc excitateur séparé ne soit pas nécessaire dans ce but. On pourrait cependant aU$si employer, pour le chauffage de l'intérieur des douilles d'anode, des élément? de chauffage sépares montés à l'intérieur ou immédiatement à l'extérieur de ces douilles, bien que les méthodes de chauffage décrites sont en géncrel préférées comme plus commodes. Si des résistances séparées sont employées au lieu d'un courant de grilles, un ou plusieurs anodes d'excita- tion au dehors des douilles doivent toujours être actives pour maintenir une tache cathodique.
Des expériences ont prouvé que la méthode décrite pour main- tenir les parties intérieures touchées par larc à une haute tem- pérature suffit pour tenir la densité de vapeur dans les voies des arcs sssez élevée pour augurer un courant stable quand le convertisseur est charge. La grande quantité de :Tapeur dégagée
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d la cathode produit une chue de preT3io/i eifre l'espace des arcs ct les surfaces froides de condensation de la paroi de la cuve (au-dessus des douilles d'anodes, à titre d'exemple), qui est suffisamment haute pour remplir cette condition.
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Reve 1.d.icG tic '1:
1.
Méthode d'opération de valves ioniques pour la conver- ?ion de courants, caractérisée en ce que, dans une cuve de
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valve ayant den douilles Ô. '12 '10è.6 '3 intérieures et un écran en dedsm de la paroi entourant les bout3 inf('rieur'3 de ces douil-" le et l'espèce de la co hod e, l'inférieur des douilles d'anodes ext chauffé par une source de chaleur quiet active pendant un certain temps à'inacti'vifé du convertisseur avant sa reine en service, et qu'une tac"-Xe cathodique eTt en même teiàp3 main- tenue sur la cathode.
3. l'lébhode d'après la revendication 1 pour des valves ionique'3 aye::tt de:! grilles .ta.oda, cerectéri'3ée en ce qu'un courant de l'ordre approximatif de grandeur de 1 ampère est maintenu e-itre chaque grille êL'8:10C¯C et la cathode.
3. llontege servait è le réalisation de la méthode d'après la revendication 2, caractérisé en ce que les grilles d'anodes
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sont commute bleq entre une source de tension spéciale pour le courent cle chauffage et uns source de tE)'1'310.11 6e grilles fonc- tionnent en régime normal.
4. montage servant a la réalisation de la méthode dta&'àe la revendication 2, caractérisé en ce quo les grill,---, d'anodes, qui pont alimentées en régime normal par une tension, flottante,
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sont reliées en série avec dez résistances d'un ordre de gran- deur d'environ 20 ohms seulement ou encore moins.
5) Montage servant à la réalisation de la méthode d'après la revendication l, caractérisé en ce que les conducteurs d'entrée des anodes pénètrent par le fond de le cuve de valve ionique.
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'Method and device for the operation of ionic valves? for the conversion of-3 COUr8Jlt'1 electric ".
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We only had ionic steam valves, used for converting currents (rectifiers or undulcurs)
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and containing) ordinarily mercury vapor as a
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medium conductor, do not work satisfactorily at, 3 low temperatures, 9or-, these conditions, it may
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be difficult to initiate arc'5, which can cause
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power outages and surges.
There is reason to suppose that this circumstance depends on the reduced voltage
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mercury vapor at this: 3 temperature ?, which can cause
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a defect of ppte'3 molecules to be ionized. For this reason, it is customary, in 3 of 0 water-cooled valves, to heat the cooling water during idle periods
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or at very low load, so as to maintain the converter
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ready to receive a full / charge at each instant without disturbance.
However, quite considerable amounts of heat are required to achieve this result, and such heating
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It is even more difficult to practice in air-cooled converters, particularly in those cooled by a
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natural draft, mounted1 in the open air or in unheated places.
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The object of the present invention is to enable the operation of ionic steam vessels for the conversion of current to electrical power at a room temperature based with a minimum of heating use. The invention comprises cta'oord such a mode of operation that, in an ionic valve vessel having interior anode sockets and a screen therein
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of the wall surrounding the lower ends of the enode sockets and the cathode space, the interior of 3 dlonocle sockets, -3 is heated by an active heat source in this space during a certain period of inactivity of the converter before it is charged, and a cathode spot is maintained at the same time on the cathode.
The necessary power consumed by the said? Our heat source to put the tank in an operative condition goes up, as experience proves, 'only to a small fraction of what would be necessary to achieve the same result by external heating, on this depends probably-
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The insulating action of heat exerted by said shield and Aus'3i, to a certain degree, by the anode sockets, which cooperate with 114erc - a L protect the space between ix cathode and the mouths of, 3 sockets d 'anodes against the cold of the outer wall and thus maintain the temperature of the surfaces, which touch the arc during the charging period,
This is substantially higher than that corresponding to other conditions at the temperature of exterior surfaces.
If the.'3 anodes are provided with grids to adjust the direct current voltage or -simply for table -The
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function, it can be i ec, cmanda'c3e to weigh a current between these grids and the cathode during periods when a heating
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ogt raved. An order of magnitude, which has been proven to be appropriate for dc current, is one ampere per gate, 18llS This goal, or alternatively a continuous voltage can be applied between
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1e9 grill and cathode so as to cause all toast to deliver at the same time, or alternating current voltage may be applied so as to cause the grill to deliver alternately. In the latter case, the value of a
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ampere represents 1s average value.
Bar the current of ^ grill, the anodes and the other part? neighboring anodes are also maintained at a temperature higher than that corresponding to
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responding to the vapor prenzion between the sockets and the cathode during the preparatory heating period, and thus the reduced density of the mercury vapor in the arc path at the start of the operating period is prevented from being further reduced by low temperature of neighboring parts.
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As the voltage needed to produce this current is usually less than that applied to the burners in normal function, a switch can be provided which establishes, at the same time as the converter is loaded, the connection of the gates with an appropriate voltage source. .
A suitable form of a valve bowl for carrying
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of the invention is shown in the accompanying drawing in vertical section dam fig.l and in horizontal section in fig.2.
1 elt the valve tank which has in the bottom a container of cathode ray. The active surface of the cathode is, in a manner known per se, limited by a cylindrical insulating screen 3 to which is attached a sheet metal screen 4 in the form of a funnel.
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Said screen is a little above the lower open end of the sockets. The conductors at the input 7 of the anodes 6, in the preferred form shown, pass through the bottom of the tank and are surrounded by insulators 8 and by protective sleeves.
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testers 9. The 3 po3ent anodes 10 grids for re-
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freezing or stabilization.
In accordance with a preferred form of the invention, a course has passed, for a period of time before the converter is put into service, from the anode grids to the cathode. This current should, however, preferably be limited to the order of magnitude of one ampere per grid (mean value) to prevent overloading of the grids. Given the most uual of six anodes in the tank, the total current of the grids would therefore be 6 amps, which is generally sufficient for heating since the inside of the enode sockets is protected towards the outer wall.
The space between the anode sockets 3 generally contains one or more excitation anode-3s 11 which can deliver during all periods of reduced load and also during off-load periods before a load period. Thus, after a long period of no-load, it can start to feed before the main anodes. Since the space between the sockets / anodes and the cathode is shielded towards the outer wall by the sockets 5 and also by the screen 4, the temperature in this space can be kept substantially higher than that of the. outer wall by means of moderate power from the exciting arc, for example 5 amps and 25 volts.
The-) resistors with high obmic value, which are generally connected in series with the grids in the normal mode, must not naturally peg be crossed by the currents? of heating charged by the grilled. Without this resistors, the voltage source supplying the gates will be of the same order of magnitude as that supplying the excitation current, and a common source can be used in both cases, for example a source / direct current. When the main current begins to flow, the connection between said current source and the grill is cut and this last ^? are connected to their current source
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ordinary has / crushes the high / 3 resistances.
However, this connection can also exist during the preparatory heating period, when it is rendered ineffective by the high resistance value (the '3 resistors. If a so-called "floating" grid connection is used (according to French patent 758,124), it aérait also possible to reduce the ohmic value of the resistances of ordinary grids so much (up to the order of magnitude of 20 ohms or less) that it is possible to retain these resistors in circuit as well. during the preparatory heating period.
Heating can therefore be effected by means of the ordinary grid transformer, while the current is limited, if necessary, by a reactor 'in series with the primary winding (the transformer * The switching of the grid circuit for the Loading of the converter can therefore simply be done by connecting a resistor between the neutral point of the gates and the cathode.
Sometimes a current of the grid? may be sufficient to heat the space between the cathode and the anode sockets, so that a separate exciting arc is not required for this purpose. One could however aU $ if to use, for the heating of the interior of the anode bushings, elements? Separate heaters mounted inside or immediately outside these sockets, although the described heating methods are generally preferred as more convenient. If separate resistors are employed instead of grid current, one or more excitation anodes outside the sockets must still be active to maintain a cathode spot.
Experiments have shown that the method described for keeping the interior parts touched by the arc at a high temperature is sufficient to keep the vapor density in the arc paths high enough to provide a stable current when the converter is loaded. The large amount of: Tapeur released
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d the cathode produces a drop of preT3io / i eifre the space of the arcs and the cool condensing surfaces of the vessel wall (above the anode sockets, for example), which is high enough to fulfill this condition.
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Dream 1.d.icG tic '1:
1.
Method of operating ionic valves for the conversion of currents, characterized in that, in a tank of
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valve with sockets Ô. '12 '10 è.6 '3 inside and a screen inside the wall surrounding the lower ends3 (' laughter'3 of these sockets and the species of the co hode, the lower of the anode sockets ext heated by a quiet heat source active for a certain time with the converter inactivated before its queen in service, and that a tac "-Xe cathodic and at the same time maintained on the cathode.
3. the method according to claim 1 for ionic valves' 3 aye :: tt of :! grids .ta.oda, cerectéri'3ée in that a current of the approximate order of magnitude of 1 ampere is maintained e-iter each grid êL'8: 10C¯C and the cathode.
3. llontege was used for carrying out the method according to claim 2, characterized in that the anode grids
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are switched between a special voltage source for the heating current and a source of tE) '1'310.11 6th grids operate in normal mode.
4. assembly for carrying out the method dta & 'ae claim 2, characterized in that the grill, ---, of anodes, which bridge supplied in normal operation by a voltage, floating,
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are connected in series with resistors of the order of magnitude of only about 20 ohms or even less.
5) Assembly for carrying out the method according to claim l, characterized in that the input conductors of the anodes penetrate through the bottom of the ionic valve tank.