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" Perfectionnements apportes aux dispositifs pqur fairg foc- tionner des lampes à décharge dans les gaz avec du courant
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alternatif obtenu par la transformation de courant continu à
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1,!eîde dun changeur de courant à. contacts".
-----'--. .,---=.-----.=----------Ô--------,---------------------- $r.oritt' d 8 demandes de uevet.¯d.e'poses en Suéde, les 81 octo- bre M49 et 2Q jan;.sx 1944. ôi-.-4É.Il=.é-1---,.-à,--Él-. --I,A----- é--'- ----------- -- . invention est relative fui des .lampes à décharge dans les gaze,du genre de .elles fonctionnant avec du.oourant alternatif Obtenu par la transformation de courant continu va l'aide d*,,= changeur de courant à contacta,.
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Bile,,% pour objet de réaliser.un-courant alternatif dont la forme de la courbe convient, du point de vue de la,commuta- tion et.dont la valeur effective est aussi élevée que possible
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en agençant judicieusement les parties composantes électriques, établies dans le circuit de la lampe., %?.ià'ven%ïÔn eÉ' exacte-.
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risée, principalement , par le .fait que .l'on fait .comporter-, au
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circuit de la 1 un-condensateux, ne bobine de réactance et un. résistance obàique , re)iës 'en série et' calcul .de manière telle que 1"#oecïl7.ation¯ produite par chaque .impulsion - de tension continue soit réduite ne µen>-ond 8Uivie.à,Jk flj j ' '?'... ' ' . .
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période à courant nul,et vers laquelle la courbe caraotéristi- que du courant diminue progressivement.
Un autre objet de l'invention est de réaliser des moyens appropriés pour faire passer le circuit de la lampe de sa oon- dition d'allumage à aa condition de fonctionnement normal.
@ L'allumage est, généralement , obtenu à l'aide d'un relais tem- porisé propre à fonctionner en dépendance d'une marge de tension déterminée par la tension agissant sur la lampe, avant et après l'allumage de celle-ci, ledit relais étant mis en action quand la lampe est reliée à la source de courant alternatif et étant rendu, à nouveau, inactif par la réduction de la tension qui se produit entre les électrodes de la lampe au moment de son allumage Il est connu, à cet effet, d'utiliser un relais tempo- risé monté en parallèle sur la distance de décharge de la lam- pe, ledit relais utilisé étant constitué par une lampe ou tube à Inminescence.
On a constaté, toutefois, que des lampes de ce genre ne fonctionnent pas d'une manière satisfaisante en certai- nes circonstances, plus particulièrement dans les installations comprenant plusieurs lampes à luminescence connectées en paral- lèle à un même changeur de courant à contacts. Ceci doit être attribué à un nombre de facteurs résultant des propriétés parti- culières de la lampe à luminescence et des conditions spéciales de tension et d'intensité qui peuvent se produire dans les cir- cuits des lampes du genre en question.
A ce sujet, une particu- larité importante est que le fonctionnement de la lampe à lu- minescence dépend, en substance, de la valeur maximum de la tension ainsi que de la forme de sa courbe, cette dernière pouvant varier considérablement, Par exemple en fonction du ré- glage du changeur de courant à contacts.
Hais l'âge de la lampe à luminescence et la nature de ses électrodes peuvent également provoquer des troubles dans le mode de fonctionnement de cette .lampe- La présenteinvention a pour but deremédièr àces inconvé- nients en ayant recours à un relais temporisé dont le fonc
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tionnement dépend, en substance et seulement, de la valeur effective de la tension mais non de la tome' de'sa courbe.le relais temporisé peut être thermostatique , électromagnétique ou électrodynamique en étant réglé pour .une durée quelcon- que.
Une particularité distinctive de ces deux genres de relais est que l'effet de décalage du relais est proportionnel au carré, de la tension$ de sorte que le relais fonctionne réguliè rement même pour une )barge de tension relativement étroite,
En pratique, toutefois, un relais thermokstatique est admis com- me étant plus simple et plus économique qu'un relais électro- magnétique ou électrodynamique,
Le dessin ci-annexé montre, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention, la fig.1 montant un schéma de montage d'une lampe à décharge dans les gaz ainsi que ses moyens de connexion. Les figs. 2,3 et 4 montrent divers diagrammes tension-intensité.
La lampe peut être constituée, par exemple, par une lampe L à substance lumineuse avec électrodes E1 et E2 for- méss par des fils de résistance . La Source de courant est constituée par un changeur de courant à contacts comprenant un changeur de pôle P avec quatre contacts fixes K1 K2 K3
K4 et deux contacts mobiles K5,K6 qui se rapprochent et s'écartent desdits contacts fixes en étant reliés à des bornes
K7 et K8 d'une source de courant continu qui peut avoir une tensin de 220 volts, La lampe est reliée aux, contacts fixes K2 K4 à liaide de fils a et b Le circuit de lampe comprend, en plus de la distance de décharge et des électrodes E1 et E2 une résistance ohmique R, an condensateur C et une bobine de réactance D,
L'enroulement primaire d d'un transformateur F est établi dans un Shunt -0 en dérivation sur la distance de décharge alors que l'enroulement secondaire e est intercalé dans un circuit secondaire comprenant une bande g en bi-métal qui est agencée, en même temps, comme résistance chauffante.
Si on le désire, on peut faire comporter, à la bande bi-métalli.
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que, un enroulement chauffant de la manière ordinaire. La bande bimétallique g est montée de manière à coopérer avéc une autre bande h, en bimétal, les deux bandes étant agen- cées de manière à se courber dans la même direction sous l'influence des variations de température de l'ambiance de sorte que ces variations n'influencent pas le fonctionnement normal du thermostat. La bande bimétallique h est reliée directement à l'électrode El de la lampe alors qu'.un point du circuit secondaire est relié directement à la deuxième électrode E2.
Entre les bandes bi/métalliques g h est inter- calé un condensateur 0 pour éteindre l'étincelle de rup- ture entre les contacts des bandes en bi-métal. En pratique, plusieurs lampes, avec leurs moyens de connexion respectifs R, C, D, F, G, 0, sont reliées à un même changeur de courant P à contacts.
Le dispositif fonctionne de la manière suivante.
Quand la lampe est reliée au circuit, ce dernier est d'a- bord fermé par l'enroulement primaire d du transformateur bi- F et la bande métallique g est ainsi chauffée par le cou- rant passant dans le circuit secondaire . Par conséquent, le contact est fermé entre les bandes g et h, ce qui court- circuits l'enroulement primaire d. Il est vrai que le relais thermostatique n'est, de cette manière, plus traversé par le courant mais, à cause de l'inertie du thermostat, le contact reste fermé suffisamment longtemps pour provoquer le chauffa- ge des électrodes El et B2 de la lampe . Quand le contact entre & et h est interrompu , la lampe s'allume et la ten- sion dans la distance de décharge est diminuée de la: râleur précédente d'environ 200 volts jusqu'à environ 110 volts.
Le relais thermostatique reçoit alors à nouveau du courant mais, par suite de la réduction de la tension et à cause de la production de chaleur dans le thermostat et qui a été réduite proportionnellement au carré de la tension, le ther- mostat n'est plus capagle de refermer son contact. Comme le thermostat fonctionne en dépendance du carré de la tension,
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une marge suffisamment large est obtenue entre la produc- tion de chaleur du thermostat, avant et après 1'allumage, pour que. l'on soit certain que le thermostat fonctionne dune manière satisfaisante.
La différence entre les quantités de chaleur, développées avant et après 1'.allumage de la lam- pe, peut être augmentée davantage en reliant une résistance inductive avec noyau en fer au circuit secondaire ou primaire du transformateur F. ledit noyau étant saturé à la tension plus élevée, agissant avant 1'-allumage, et étant non saturé à la tension obtenue après allumage, en aynt ainsi une résis- tance plus élevée ce qui diminue 1/intensité du courant dans le circuit secondaire du transformateur F. Si le relais tem- porisé est électromagnétique ou électrodynamique, le même effet peut. être obtenu en calculant l'électro-aimant d'aune manière analogue à celle adoptée pour la résistance inductive de telle sorte que la résistance du relais soit augmentée quand la lampe s'allume.
L'importance des parties constitutives RCD, établies dans le circuit de la lampe, apparaîtra plus clairement par la description des diagrammes montrés sur les fig. 2,3 et 4.- Sur la fig. 2, on a désigné, par Ep la courbe de tension du courant alternatif fourni par le changeur de courant à con- tacts, ladite tension ayant une courbe d'aillure rectangulai- re et ayant, pour l'exemple montré, une valeur minimum de 220 volts. Si l'on suppose, tout d'abord, que le circuit de lampe comprend seulement le condensateur C mais non pas la bobine de réactance D et la résistance ohmique R, on obtient un courant dont la courbe a la forme montrée sur la fige 3 avec des crêtes comparativement étroites et à pente raide.
L'énergie, produite par un tel courant, est insuffisante, toutefois, pour faire fonctionner la lampe* En intercalant la réactance D dans le circuit, la valeur effective du courant de lampe est augmentée par suite du fait que'les crêtes de la courbe de courant deviennent plus larges. Mais, en utilisant
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le condensateur C et la bobine de réactance D, à eux seuls, donc avec exclusion de la résistance R, chaque impulsion de courant continu donne lieu à une série d'oscillations, légèrement amorties, qui rendent très difficile une rature, par défaut de courant, des contacts du changeur de courant.
En intercalant, de plus, la résistance ohmique R dans la circuit, ces oscillations sont amorties jusqu'à un degré tel que toute impulsion de courant continu corresponde à une seule deni-onde de courant alternatif, comme montré sur la fige 4. En choisis- sant judicieusement les constituants électriques, cette demi- onde peut être rendue telle qu'elle soit complètement termi- née avant que l'impulsion suivante du courant débute, de sorte que l'on peut obtenir que le courant soit interrompu pendant un intervalle de temps t, de durée suffisante pour que l'on puisse obtenir une rupture par défaut de courant. Le même résul- tat peut également être obtenu en établissant une valve élec- trique, par exemple un rediresseur sec N ou analogue, dans le eircuit comme montré en traits interrompus sur la fig. 1.
La résistance R peut alors être omise ou remplacée par une résis- tance plus faible. La bobine de réactance D a donc pour fonc- tion d'amortir la courant à la fermeture du circuit. A cet effet, il est avantageux de donner à la réactance un pouvoir inductif élevas. chaque moment de court-curcutage du changeur de courant par contacts. Ceci peut être obtenu en fermant complètement une partie réduite du circuit magnétique de la bobine alors que la partie restante comprend un entrefer, ce qui évite des variations trop grandes de l'inductivité de la réactance . Le même effet peut être obtenu à l'aide de deux bobines de réactance, montées en série et dont une com- porte un entrefer alors que le noyau en fer de 1'autre ne présente plus d'intervalle d'air.
Les constituants R.c et D sont, de préférence, calcu- lés d'après les conditions qui se présentent après l'allumage de la lampe . Il peut alors se produire, surtout quand un grand
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nombre de lampes sont montées en parallèle, que l'effet, obtenu comme susindiqué, ne soit pas suffisant pour que la rupture se fasse sans étincelles dans le changeur de éourant.
Pour écarter cet inconvénient, les constituants R, C et D peuvent avoir des valeurs trop grandes par rapport à la résistance de la lampe, afin que la forme de la courbe du courant ne varie pas, d'une manière appréciable, lors de l'allumage de la lampe,
Le même résultat peut également 'être obtenu sans donner à ces constituants des valeurs trop grandes lorsqu'on rend l'un quelconque de ceux-ci variàble sous la commande de l'interrupteur thermostatique ou du décalage qui se produit lors de l'allumage de la lampe, de manière telle que la va- leur du constituant en question soit réduite pendant la pé- riode qui précède l'allumage et reprenne sa valeur initiale au moment de l'allumage . A cet effet, la bobine de réactance D, par exemple,
peut être constituée par un transformateur et reliée à un enroulement à connexions inversées, établi dans la dérivation c et monté sur le même noyau en fer, ledit enroulement provoquant la réduction de l'inductance delà bobine pendant la période qui précède l'allumage, cette in- ductance reprenant, en substance, sa valeur initiale au mo-
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ment de 1.!,allumage pour la raison que l'enroulesient à. connexions inversées ,est alors traversé par un très faible courant.
Une interruption correspondante du circuit de lampe peut également être obtenue en faisant varier la capacité du condensateur C ou la valeur de la résistance R sous le contrôle du thermostat G, Dautres moyens peuvent également Être prévus à cet effet; par exemple, on peut établir une résistance dans la dérivation C cette résistance étant propre à augmenter la valeur de la résistance du circuit de la quantité voulue pour, assurer l'amortissement nécessai- re pour une rupture sans étincelles, pendant la périodequi précède l'allumage de la lampe.