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Redresseur à couche d'arrêt-comportant un certain nombre de plaques parallèles assemblées avec interposition de pièces d'écartement.
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Au cours de la durée d'existence des redresseurs à cou- ches d'arrêt leurs propriétés s'altèrent; ce phénomène est généra- le-.ment connu sous le nom de "vieillissement". Dans les montages ne comportant que des plaques redresseuses simples, ce vieillissement ne provoque, en général, qu'une augmentation de la résistance in- terne et une diminution du rendement. Par contre, dans les montages comportant un certain nombre de plaques montées en série ou en pa- rallèle, les consequences du vieillissement sons plus funestes. Ces conséquences seront exposées par un exemple relatif à un redresseur au sélénium.
Lorsqu'un redresseur au sélénium comporte un certain nombre de plaques montées en parallèle, la résistance de ces plaques est nécessairement différente. La plaque à résistance la plus fai- ble est parcourue par le courant le plus intense, de sorte qu'elle subit le plus grand échàuffement. Comme le coefficient de tempéra- ture de la résistance du semi-conducteur est négatif, cette résis- tance deviendra plus faible encore. Cependant, pour autant que cet- te perturbation d'équilibre thermique n'ait pas provoqué l'endom- magement de la plaque la plus chargée, après un certain temps, elle est contrecarree. Par suite de la formation produite pendant le fonctionnement 1'accroissement de la résistance interne de la plaque la plus chaude sera plus grand que celui des plaques plus froides.
On peut expliquer ce fait en considérant que la couche d'arrêt est renforcée. Dans ce cas, le vieillissement n'affecte donc pas l'équilibre. Cependant, pour éviter l'endommagement au début de la mise en service, il est bon que le redresseur comporte des plaques pratiquement identiques.
Dans le cas d'un redresseur au sélénium comportant un certain nombre de plaques montées en série, la plaque à plus grande résistance subit le plus grand échauffement. Comme par suite du coefficient de température négatif, la résistance diminue à tem- pérature croissante, il se produit une compensation, mais cette compensation n'empêche pas que la plaque considérée supporte une tension plus elevèe que les autres. La formation produite pendant le fonctionnement provoquera une augmentation de la résistance, parfois si grande que la tension appliquée à la plaque dans le sens du blocage augmente tellement qu'il en résulte un percement.
Donc, aussi dans ce montage, il y a lieu de choisir minutieuse- ment les plaques avant de procéder à l'assemblage du redresseur.
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Il va ae soi que, pour obtenir un fonctionnement stable il est bon, tant dans les rearesseurs à plaques montées en paralle- les que dans ceux à plaques montees en série, que la résistance ther mique entre les diverses plaques soit aussi faible que possible de sorte que ces plaques prennent des temperatures approximative- ment égales, même lorsque la chaleur développée dans une plaque est plus grande que celle développée dans une autre. Cette conoi- tion peut facilement être satisfaite dans les petits redresseurs dont les plaques, glissées sur une ou plusieurs tiges, sont sé- parées par aes bagues. Par contre, dans le cas de grands reares- seurs, à plaques de grande surface très distantes, de simples
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pièces <l'Ecartement ne suffisent pas.
A moins d'être de diamètre exagéré, les pièces Û'8cartement coincent, oe sorte ou' elles cons- tituent un mauvais contact thermique entre les plques.
Il y a, lieu de noter que, dans le présent mémoire, on entend, par plaques, tant des plaques de redresseurs recou-
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vertes de couches semi-conducbrice et bonne-conductrice que des plaques de refroidissement. Les plaques ue refroidissement, tou- jours en bon contact thermique avec les plaques redresseuses et qui, dans certaines constructions, portent même ces plaques re- dresseuses de sorte qu'elles constituent avec celles-ci un ensem-
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ble, doivent évidemment S8.tisfdire à la même condition'de bon con- tact thermique.
L'invention concerne donc un redresseur à couche d'arrêt qui comporte un certain nombre de plaques parallèles assemblées avec interposition de pièces d'écartement.
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Conformément à l'invention, les pla4ues eL les pièces d'écartement sont façonnées de manière que leur plan de contact forme avec le plan des plaques un angle plus grand que l'angle de frottement entre la plaque et la pièce d'écartement.
Dans cette construction, la pièce d'écartement appuyée contre la plaque peut glisser dans le plan de contact, de sorte qu'on peut obtenir un excellent ajustage. Il est vrai que ce de-
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placement provoquera une moaification de l'c-cartement entre les plaques, ,nais ceci ne constitue pas un inconvénient. Pour satis-
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faire a la conaition imposée, l'angle aevra, en gntral, être plus grand que 5 .
Dans une forme d'exécution avantageuse, la plaque est percée d'ouvertures munies de bords dont la surface fait partie d'une surface conique à axe perpendiculaire au plan des plaques, surface conique, qui constitue la surface de contact avec la
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pièce d'0cartement.
Suivant une autre forme d'exécution, le surface des bords mentionnés fait partie u'urie surface spherique.
Ces deux formes présentent l'avantage d'assurer un ajustage automatique.
Dans une autre forme d'exécution, les deux faces des bords constituent une surface de contact avec deux pièces d'ecar- tement, placées de pc.rt et d'autre de la plaque. Ceci permet de
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manoeuvrer pour ainsi dire telesJopique,nent les bords des plaques et les pièces d3ecartci,ic-!nt.
Dans une forme d'exécution avantageuse, les pièces d'écartement affectent la forme d'un manchon dont les bords sont repliés de manière à constituer des surfaces terminales
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qui font partie d'une surface sphérique ou d'une surface conique dont l'axe coïncide avec celui du manchon.
On obtient une construction très simple lorsque la sur- face extérieure de l'une des extrémités et la surface intérieure de l'autre extrémité des pièces d'écartement affectent la forme d'une partie d'une surface sphérique ou d'une surface conique dont l'axe coïncide avec celui de la pièce d'écartement. Lorsqu'on as- semble de telles pièces d'écartement, avec interposition de plaques, il suffit d'une mégère déformation de ces dernières pour assurer le contact, sur les deux faces, avec les pièces d'écartement.
Pour améliorer l'ajustage, on peut entailler les parties d'une plaque et/ou d'une pièce d'écartement appelées à former les surfaces de contact.
Entre les plaques et les pièces d'écartement peuvent être coinces avec interposition d'un elément élastique d'autres organes plats du redresseur. On peut fixer de cette manière des ailettes de refroidissement ou des prises de courant. L'élément élastique peut être constitué par un certain nombre de languettes pliées de ces organes plats. Un redresseur, réalisé suivant le principe décrit et comportant des plaques portant des plaques re- dresseuses consistant en une plaque porteuse recouverte d'une cou- che semi-conductrice convient particulièrement bien au redressement de courants alternatifs de faible tension, mono- ou polyphasés pour autant qu'il existe un bon contact thermique entre toutes les pla- ques porteuses de même potentiel.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être realisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
La figure 1 represente un redresseur à couche d'arrêt qui comporte un certain nombre de plaques de refroidissement as- sembléesavec interposition de pièces d'écartement.
La figure 8 montre en coupe une pièce d'écartement connue.
Les figures 3 et 4 montrent en coupe des pièces d'écar- tement et des plaques conformes à l'invention.
Le redresseur représenté sur la fig. 1 est composé d'un certain nombre de plaques de refroidissement I, maintenues écartées au moyen de manchons 2 et assemblées à l'aide de tirants 3. L'écar- tement entre ces plaques doit permettre une circulation d'air. Cet ecartement peut aussi être imposé par la présence d'ailettes de refroidissement sur la face arrière des plaques. A chacune des plaques de refroidissement 1 sont rivees neuf plaques redresseu- ses 4.
La figure 2 représente en coupe une pièce d'écartement usuelle. Les effets d'une mauvaise position des pièces sont re- présentes à échelle exagerée. A prepière vue, cette construction permet d'obtenir une bonne transmission de la chaleur, mais la pratique a prouve que, malgré un bon parachèvement des plaques et des pièces d'écartement, la différence de température entre deux plaques consecutives peut atteindre 5 C.
La figure 3 représente une construction conforme à l'invention. Dans cette construction, les plaques 1 comportent des bords 5 autour des ouvertures traversées par les tirants 3.
Les plaques sont separees par des pièces d'écartement 2 qui glissent
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dans les bords, ou qui pénètrent dans les ouvertures. Cette cons- truction assure un contact thermique tel que la différence de tem- parature entredeux plaques consecutives ne dépasse pas 1 C. Les pieces d'ecartement sont de forme tubulaire, elles peuvent être en aluminium extrudé.
La figure 4 represente une autre forme d'exécution con- forme à l'invention. Dans cette forme, les surfaces de contact font partie d'une surface spherique. Dans cette construction, pour un mème effort de traction dans le tirant 3, le contact thermique sera moins bon que dans la construction représentée sur la figure 3, mais la construction montrée sur la figure 4 presente l'avantage qu'une petite rotation des pièces d'ecartement 2 est moins nuisible.
La figure 5 montre, à titre d'exemple d'un organe pincé sous les pièces d'ecartement, une ailette de refroidissement 6 percee d'une ouverture de même diamètre que le bore extérieur du trou poinçonne dans la plaque 1. Ce bord empêche donc le glisse- .ment de l'ailette après l'assemblage. L'ailette et la plaque sont assemblées à l'aide des pièces d'ecartement . Il va de soi que, à moins de prendre des mesures speciales, ou bien l'ailette n'est pas calee ou bien le manchon ; n'enserre pas le bord b. La trans- mission de chaleur sera donc insuffisante. Pour obvier à cet incon- venient, on intercale un élément élastique.
A cet effet, on utili- se, de preference, un certain nombre de languettes 7, entaillées dans l'ailette et pliees. On peut aussi utiliser une rondelle elas- tique.
Cette figure montre en outre les entailles 8 prévues dans les boras poinçonnes de la plaque. Ces entailles augmentent l'elas- ticite des bords, de manière que ceux-ci s'adaptent parfaitement entre les pièces d'ecartement.
L'exemple montre sur la figure 6, comporte des pièces d'ecartement 2 massives vissees l'une sur l'autre; à cet effet, l'extrémité de la pièce d'ecartement comporte une partie filetee 9.
Cette construction présente l'avantage d'assembler un nombre quel- conque de plaques sans qu'iL soit nécessaire de disposer à cet effet de tirants de diverses longueurs.
Pour le redressement de courant alternatif polyohasé de faible tension, on peut utiliser un montage de Uraetz, un montage en pont, un redresseur biplaque à prise médiane branchee sur la source de courant alternatif ou un montage redresseur monoplaque.
En courant triphase par exemple, dans .Le premier montage, chaque borne de courant continu est connectée à trois électrodes analogues, dans le second montage, une borne est reliée à six électrodes sem- blables,et aans le troisième, à trois. Lorsqu'un tel montage com- porte un redresseur realisé suivant le principe décrit ci-dessus, les plaques porteuses de même potentiel peuvent être reliées de faon à assurer un bon contact thermique.
Dans le cas de redres- seurs au selenium, les plaques porteuses constituent le pôle négatif de sorte que dans le second montage mentionné, la borne négative est reliée à six plaques porteuses entre lesquelles existe un bon contact thermique tandis que les six autres électrodes sont reliées à la source de courant alternatif. Dans un redresseur à oxyde cui- vreux, la plaque porteuse constitue la pôle positif; on y relie donc la borne positive à six plaques porteuses.
Il va de soi que dans le texte relatif à ces montages il y a lieu d'entandre par électrodes ou par plaque porteuse un certain nombre d'electrodes ou de plaques porteuses montées en parallèle.