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" Perfectionnements relatifs au contrôle des lampes à décharge électrique ".
La présente invention estrelative à un appareil de contrôle à Courant alternatif pour lampes à décharge gazeuse . Elle est particulièrement relative, en ce qui concerne certains aspects, à un appareil de Contrôle pour lampes à décharge à Cathode chaude du type spécial, dans lequel les deux électrodes de décharge sont chacune asso- ciêes à un filament émettant des électrons qui est chauffé électriquement pendant l'amorçage de la lampe de manière à favoriser l'amorçage subséquent de la décharge électri- que principale entre les deux électrodes . L'appareil de contrôle.. suivant la présente invention est employé pour
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contrôler lesdites lampes pendant l'amorçage et' pendant la période de marche régulière .
Il importe peu, pour le fonctionnement de l'appareil faisant l'objet de l'invention, que les lampes employées soient ou non pourvues d'un revêtement fluorescent.
Pour le fonctionnement des lampes à décharge gazeuse un potentiel plus élevé est généralement requis entre les électrodes de décharge de la lampe, pour établir la dé char- ge que pour maintenir celle-ci. Ceci est dû au fait que la conductivité du gaz contenu dans la lampe est négligeable lorsque le gaz n'est pas ionisé, mais croit très rapide- ment avec le degré d'ionisation.
Divers dispositifs d'amorçage tels que de électrodes thermoioniques émettrices d'électrons ou des décharges auxiliaires à court-circuit à l'intérieur de la lampa, sont utilisés pour produire une ionisation locale et rédui- re ainsi la différence entre les voltages d'amorçage et de marche régulière, mais dans tous les types de lampes à décharge'gazeuse , le voltage d'amorçage est supérieur au voltage de marche régulière.
Etant donné que l'accroissement du courant de déchar- ge de ces lampes augmente le degréd'ionisation du gaz et réduit ainsi le voltage développé dans l'intervalle de décharge, on se rendra aisément compte que le maintien prolongé du voltage d'amorçage entre les électrodesde la lampe détruirait celle-ci .
Lorsque l'on fait fonctionner une telle lampe au moyen de courant alternatif, il est de pratique courante de réduire automatiquement le voltage de la lampe, quand le courant de décharge de la lampe croit, en plaçant une oobine de réactance limitant le courant , en série avec la lampe sur la source de courant alternatif. Le cou- rant de décharge en marche, régulière est alors déterminé
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par le voltage d'alimentation, par les caractéristiques de la lampe et par la réactance de la bobine, et peut être facilement calculé dtune manière connue ,
Pour une lampe et pour une source de courant alter- natif données, le courant de décharge est uniquement dé- terminé par l'inductance de la bobine de réactance limi- tante.
La présente invention a pour objet de permettre de faire varier le courant de décharge d'une lampe à déchar- ge gazeuse pendant le fonctionnement régulier de la lam- pe, au moyen d'un dispositif électrique, et, s'il le faut, d'un point éloigné de la lampe.
Suivant l'invention, un appareil de contrôle destiné à faire fonctionner une lange, à décharge gazeuse à par- tir d'une source de courant alternatif, comporte une bobi- ne de réactance limitant le courant de décharge, pourvue d'un enroulement auxiliaire à courant continu et connectée en série avec la lampe à décharge gazeuse, de sorte que le courant de décharge de la lampe est déterminé par la grandeur d'un flux magnétique uni-directionnel dans le noyau de la bobine de réactance, dû à l'enroulement auxi- liaire.
La bobine de réactance peut comporter un noyau feuilleté du type à enveloppe et l'enroulement de la bobi- ne de réactance peut se composer de deux parties, chacune de ces parties étant disposée sur une des branches exté- rieures du noyau, les deux parties étant connectées de fa- çon astatique, de sorte qu'il ne passe que peu ou pas de flux magnétique émanant des di-tes branches extérieures à travers labranche centrale du noyau . L'enroulement auxi- liaire à courant continu peut alors être enroulé sur la branche centrale du noyau et le flux magnétique unidirec- tionnel peut être eantrôlé en faisant varier le courant
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provenant d'une source locale de courant continu circu- lant à travers l'enroulement auxiliaire.
L'élément de circuit du circuit à courant continu de l'enroulement auxiliaire, qui contrôle le courant continu circulant à travers les cet enroulement, peut être situé à une certaine distance de la lampe en un point d'où on désirerait contrôler le courant de déchar- ge de la lampe.
Il est avantageux d'utiliser comme source locale de courant continu, un redresseur de courant alternatif actionné, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un transformateur isolant, à partir de la même source de courant alternatif que celle de la lampe ,
Pour les lampes à décharge gazeuse du type spécial décrit, la forme habituelle de l'appareil de contrôle consiste en une bobine de réactance, limitant le courant de décharge, connectée par une de ses extrémités à un pale de la source de courant alternatif et par son autre extrémité à une extrémité d'un filament de la lampe. L'autre extré- mité de ce filament est connectée par l'intermédiaire d'un commutateur de démarrage , habituellement de forme spéciale, à une extrémité du second filament.
L'autre extrémité du second filament est connectée à l'autre pô- le de la source de courant alternatif, ce qui ferme le circuit en série à travers la source de courant alterna- tif. Un commutateur supplémentaire est également prévu pour établir ou couper la connexion entre le circuit en série et la ligne d'amenée de la source d'alimentation.
Lorsque ce commutateur est fermé, un circuit en série est établi à traver, la booine de réactance limitante et les deux filaments connectés en série par le commutateur de dé- marrage fermé, La résistance des filaments en série avec la réactance de la bobine de réactanoe est telle que le
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oourant de chauffage voulu passe par les filaments- Ce courant élève la température des filaments, ce qui les rend émetteurs d'électrons et produit une ionisation locale du gaz dans la lampe,
Le commutateur de démarrage connecté entre les deux filaments est habituellement agencé de façon à s'ouvrir automatiquement lorsque le courant de chauffage du filament est passe pendant quel- que temps* Cette interruption du courant pas sant ltl r la bobine de réactance limitante induit un haut voltage de choc, qui apparaît entre les électrodes de la lampe, ce qui provoque l'amorçage de la décharge principale entre celles-} ci . Lorsque la lampe s'est allumée, le courant de décharge est maintenu à la valeur normale pour la lampe par la bobine de réactance limitant le courant de décharge, qui a la valeur de réactance appropriée à ce% effet .
Un autre objet de l'invention est de fournir un appareil de contrôle perfectionné pour des lampes à décharge gazeuse du type spécial décrit, qui permet l'amorçage de la lanpe, sans 1! aide d'interrupteurs auxiliaires , soit à la main soit automatiquement et sans que l'on s'expose à avoir des voltages de choc élevés.
Suivant l'invention, un appareil de contrôle pour une lanpe de décharge à gaz du type décrit, prévoit une source d'alimentation électrique pour ohauffer chacun des deux filaments de la lampe, applique continuellement le potentiel d'amorçage entre les deux électrodespen- dant le chauffage des filanents et réduit automatiquement la source de chauffage des filaments lorsque la lampe est amorpée,
Les deux 'filamentssont donc chauffés à la tempé-
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rature réquise pendant la période d'amorçage et lorsque la lampe est amorcée,l'alimentation aux filaments est réduite, de sorte que la vie de ceux-ci est conservée.
Suivant une forme de réalisation de l'invention, un appareil de contrôle pour une lampe à décharge gazeuse au type cécrit et dans lequel la consommation totale en watts des filaments de la lampe pendant l'a- morçage est inférieure à la consommation en watts de la lampe pendant sa marche régulière, comprend une bobine de réactance limitante et un transformateur, la bobine de réactance limitante ayant l'inductance nécessaire pour maintenir le courant de décharge ce la lampe à sa valeur normale, lorsque la booine est connectée en série avec la lampe pendant sa marche régulière, le transformateur possédant un enroulement primaire enroulé pour fournir approximativement le voltage de la source de courant alternatif et étant connecté en série avec la bobine de réactance limitante,
avec la source de courant alternatif et effectivement en parallèle avec l'inter- valle de décharge gazeuse de la lampe, le dit transfor- mateur comportant, en outre, deux enroulements secondai- res alimentant chacun ua des filaments de la lampe et enroulés pour fournir le courant de chauffage et le voltage requis, lorsque la presque totalité du voltage d'alimentation est appliquée au primaire du transfcrma- teur,leâ deux enroulements secondaires étant isolésl'un de l'autre et un voltage suffisant pour amorcer la lampe lorsque les filaments sont chauds étant appli- qué entre ces enroulements.
Dans cette forme de réalisation de l'invention, les deux enroulements secondaires peuvent être conneo- tés aux extrémités opposées de l'enroulement primaire
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ou, suivant une autre variante un enroulement secondaire à voltage élevé additionnel peut être connecté entre ces enroulements secondaires.
Un autre objet de la présente invention est de prévoir l'introduction, dans les circuits des filaments, de voltages opposés à ceux provenant des enroulements secondaires du transformateur, lorsque la lampe est amor- cée. cet effet, conformément à l'invention, un appa- reil de, contrôle pour une lampe de décharge gazeuse du type décrit comprend une bobine de réactance limitante et un transformateur, l'enroulement primaire du transforma- teur étant connecté eta la source de courant alternatif et les deux enroulements secondaires du dit transforma- teur étant enroulés chacun de manière à fournir le courant de chauffage et le voltage requis à l'un des filaments de la lampe et la bobine de réaotanoe limitante étant Son- nectée en série avec la lampe par l'intermédiaire dinee source de tension suffisante pour amorcer la lampe, lors- que les filaments sont chauds,
ayant l'inductance nécessai- re pour maintenir le Courant de décharge de la lampe à sa valeur normale pendant la marche régulière et agencée pour induire dans les circuits des deux filaments une ten- sion s'opposant à celle qui émane des enroulements secon- daires du transformateur, lorsque le courant de décharge de la lanpe passe par la dite bobine de réactanoe .
Dans une forme de réalisation de l'invention, dans laquelle la bobine de réactange limitante est compos4e de - deux parties, une partie étant située dans chaque ligne allant vers la lampe, chaque partie comprend un enroulement secondaire connecté dans un des circuits de chauffage ' On peut évidemment faire en sorte que , le voltage opposé émanant des enroulements secondaires de la bobine de réactance compense exactement celui
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qui émane des enroulement secondaires du transforma- teur.
Suivant d'autres variantes, les deux parties de la booine de réactance limitant peuvent avoir chacune une partie de leur enroulement commune à la fois au circuit de courant de décharge de la lampe et à un des circuits de filament , ou encore, la bobine de réac- tance limitante peut être connectée dans une ligne seulement avec la lampe et comporter deux enroulements secondaires, connectés chacun à l'un des circuits de filament..
Un autre objet de la présente invention est de fournir un appareil de contrôle au moyen duquel l'éclat d'une lampe du type spécial décrit, peut être rsduit de façon continue jusqu'à ce que la lampe soit éteinte et, s'il ledf aut au moyen duquel cette lampe peut être immédiatement rallumée, et son éclat peut être accru de façon continue jusqu'à atteindre l'éclat normal de fonctionnement.
La faculté de mettre ces lampes en veilleuse est souhaitable pour un certains nombres d'usages requérant le réglage de l'éclat, par exemple pour la mise en veilleuse de l'éclairage dans les lieux de divertisse- ments ou, lorsqutil est fait usage d'un certain nompre de lampes de couleurs différentes, pour mettre, sélec- tivement les lampes en veilleuse en vue de régler les couleurs.
La diminution et l'augmentation de l'éclat requites dans ces cas ne sont pas possible, avecle mécanisme de réglage habituel décrit, parce que le volta- ge d'amorçage de la lampe est plus élevé que le voltage de marche régulière et par ce que la manoeuvre du commu- tateur de démarrage ainsi que le chauffage des filaments prennent un certain temps après l'extinction de la lampe,
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avant que la décharge principale puisse à nouveau être amorcée.
Suivant l'invention, un appareil de contrôle desti- né à réaliser la mise en veilleuse d'une telle lampe, comprend un élément de réactance varible servant à régler le gourant de décharge de la lampe lorsqu'elle est en service et un dispositif pour fournir un .chauffage électrique à chacun des deux filaments de la lampe, et réduit automatiquement le chauffage lorsque le courant de décharge croit de zéro jusqu'à la valeur de fonction- nement désirée et augmente automatiquement le chauffage lorsque le courant de décharge décroît.
Suivant une forme de réalisation de la présente invention, un tel appareil de contrôle comprend un transformateur et une bobine de réactance limitant le courant de décharge, le transformateur comportant un enroulement primaire enroulé pour fournir approximative- ment le voltage de la source du courant alternatif et connecté en série, avec la bobine de réactance limi- tante par l'intermédiaire de la source de courant alter- natif et effectivement en parallèle avec l'intervalle de /le dit transformateur comportant en outre/ décharge gazeuse dans la lampe, /deux enroulements secondaires, alimentant chacun un des filaments de la. lampe et enroulés pour fournir le courant de chauffage et le voltage requis lorsque la presque totalité de vol- tage est appliquée au primaire du transformateur,
les deux enroulements secondaires étant isolés l'un de l'autre et un voltage suffisant étant appliqué entre eux pour amorcer la lampe lorsque les filaments sont chauffés, la bobine de réactance comportant un enroulement auxiliai- re à Courant continu , le courant de décharge de la lampe étant déterminé par la grandeur d'un flux magnétique uni- direetionnel dans le noyau de la. bobine de
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réactance, dû à. l'enroulement secondaire.
Suivant une autre forme de réalisation de la présente invention, l'appareil de contrôle comprend une réactance contrôlant le courant de décharge, con- sistant en un oû plusieurs éléments de réactance connec- tés en série avec la lampe et un transformateur, le transformateur comportant un enroulement primaire conne c- té en parallèle avec la combinaison en série comprenant la lampe et au moins un des éléments de réactance, le dit transformateur comportant en outre deux enroulements secondaires enroulés chacun pour fournir le courant de chauffage et le voltage requis à l'un des filaments de la lampe, la réactance étant agencée pour induire dans les deux circuits des filaments un voltage crois- sant avec le courant de décharge de la lampe et s'oppo- sant au voltage émanant des enroulements becondaires du transformateur,
un élément de réactance ayant un noyau magnétique portant un enroulement de réactance et un enroulement secondaire à' courant continu, le courant de décharge de la lampe étant contrôlé dhaprès un flux magnétique uni-directionnel circulant dans ce noyau magnétique, dû au courant continu passant dans l'enrou- lement auxiliaire.
On a décrit dan:, le présent mémoire une forme de réactance variable pouvant être utilisée en général avec des lanpes à décharge gazeuse, ,ette forme de réactance convient pour être employée dans les formes de réalisation de l'invention décrites ci-dessus,pour la mise en veilleuse des lanpes à décharge gazeuse à catho- de chaude ayant des filaments et le rallumage de celles- ci.
Les différents agencements des circuits de fila- ment pour fournir un--courant de chauffage aux deux filaments d'une lampe de ce type spécial peuvent être
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ceur décrits dans le présent mémoire pour réduire l'ali- mentation du filament lorsque le courant de décharge prin- cipal de la lampe croit, .afin que l'invention puisse être mieux comprise et plus facilement mise à exécution, onze exemples d'appareil de contrôle seront à présent décrits avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 msntre un appareil de contrôle ré'alisé conformément à l'invention et destiné à faire varier le courant de décharge d'une lampe , à décharge gazeuse de type courant;
le contrôle est réalisé par un courant continu fourni par une batterie,
La figure 2 montre une forme modifiée de l'appareil de contrôle représenté à la figurel, qui est utilisée conjointement avecune lampe à décharge gazeuse du ty- pe spécial décrit, c'est-à-dire du type à Cathode en filament chaude, et dans laquelle l'alimentation en courant oontinu se fait à partir de la source de courant alternatif de la lampe, par l'intermédiaire d'un redresseur.
Les figures 3, 4 et 5 montrent des formes d'appa- reils de contrôle servant à réduire automatiquement l'alimentation des filaments dans les lampes du type spécial décrit, dans lesquelles une bobine de réactance limitante est connectée en série à l'enroulement pri- maire d'un transformateur sur la. source de courant alternatif.
Les figures 6, 7 et 8 montrent des agencements similaires, dans lesquels l'enroulement primaire du transformateur est connecté sur la sour9e de courant alternatif, et dans lequels la bobine de réactance limitante est connectée en série à la lampe sur l'enrou- lement primaire du transformateur.
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La figure 3 montre les enroulements secondaires du transformateur connecta aux extrémités opposées de l'enroulement primaire.
La figure 4 montre un enroulement secondaire à voltage élevé additionnel connecté entre les enroule- mentssecondaires.
La figure 5 montre l'enroulement primaire et un enroulement secondaire à voltage élevé fonctionnant comma auto-survolteur connecté entre les enroulements secondaires.
La figure 6 montre la bobine de réactance limitante composée de deux parties disposées sur chaque ligre allant vers la lampe, une portion de l'enroulement de chaque partie étant commune à la fois au circuit du cou- rant de décharge de la lampe et à un circuit de fila- ment.
La figure 8 montre la bobine de réactance limitante connectée dans une ligne seulement à la lampe et compre- nant deux enroulements secondaires connectés chacun à un des circuits de filament .
Les figures 9, 10 et 11 entrent des formes d'appa- reils de contrôle permettant particulièrement de naître en veilleuse et de rallumer les lanpes à décharge gazeuse du type spécial décrit .
La figure 9 est un schéma du circuit de l'appareil dans a forme la plus simple, utilisant un autotrans- formateur, associé à la lampe, la nature de la source de, courant continu pour ..-'enroulement auxiliaire de la /plus de/ réactance de contrôle n'étant pas indiquée pour clar- té .
La figure 10 montre un agencement similaire utili- sant un auto-survolteur associé à la lampe et la figure 11 montre une autre forme d'appareil,
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dont l'alimentation en oourant continu se fait à partir de la source de courant alternatif par l'intermédiaire d'un redresseur.
Dans ces différentes figures les parties Composantes identiques sont désignées par les mêmes notations de ré- férence. Les bornes 1 et 8 sont connectéesà une source de courant alternatif. Comme cette source d'alimentation forme une phase d'une ligne d'alimentation à courant fil alternatif. triphasé, la borne/ést de préférence, bien que pas nécessairement,connectée à la ligne de phase et tadorne µ à la ligne neutre.
Dans la figure 1, une bobine de réactance limitant le courant de décharge 3 possède un noyau feuilleté du type à enveloppe et un enroulement de réactance, en deux parties, montrées en 16 et 15 dans le dessin. Les deux parties 15, 16 sont enroulées sur les branches extérieures du'noyau de la bobine de réactance et sont Connectées, de manière astatique , de sorte quelle flux magnétique de l'enroulement 16 passant à travers la branche centrale du noyau de la bobine de réactance s'op- pose à celui de l'enroulement 15.
Par conséquent il ne passe que peu ou pas de flux émanant des enroulements de la bobine à travers la branche centrai du noyau de la bobine de réactance, quelque soit le courant,qui passe par les enroulements 15 et 16 , Un enroulement auxiliaire 24 à courant continu est enroulé sur la bran.- che centrale du noyau. /est/ L'extrémité libre de l'enroulement 16 connectée à la borne 1 et l'extrémité libre de l'enroulement 15 est connectée à une électrode, d'une lampe à décharge gazeu- se e. L'autre électrode de la lampe 8 est connectée à la borne 2.
Une extrémité de l'enroulement 24, est conne 0- tée au contact à curseur d'une résistance variable
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23, dont l'autre extrémité est connectée à un des pôles d'une batterie locale 31.
La lampe à décharge gazeuse 8 est représentée sché- matiquement, il n'est montré aucun mécanisme auxiliaire de commande du démarreur vu que celui-ci varie selon le type de lamp à décharge gazeuse employé et ne relève pas de l'opération faisant l'objet de la présente in- vent ion.
.Les enroulements 15, 16 de la bobine de réactance limitante sont agencés pour supporter le courant de dé char- ge maximum admissible de la lampe 8. Le noyau de la bobine de réactance et les enroulements 15,16 ont des dimen- sions telles que lorsque le courant continu passant à travers l'enroulement 24 est à son minimum ou est nul, l'inductance combinée des enroulements 15,16 limite le courant de décharge de la lampe 8 à la valeur minimum requise à la tension particulière de la source d'alimen- tation. Si l'appareil de contrôle doit être utilisé avec des sources de courant alternatif de plus d'un voltage , les enroulements 15, 16 peuvent être pourvus de dériva- tionsou d'embranchements appropriés.
Les enroulements 15 et 16 sont de préférence pourvus tous les deux de dé- rivations correspondantes afin de maintenir l'annula- tion du flux dans la branche centrais du noyau de la to bi- ne de réactance.
Dans la figure 2, les enroulements 15 et 16 sont connectés l'un à l'autre de façon astatique comme dé- crit. L'extrémité libre de l'écoulement 15 est connec- tée à une extrémité d'un filament 9 de la lampe B.
L'autre extrémité du filament 9 est connectée par l'intermédiaire du commutateur de démarrage 32 à l'une des extrémités du second filament désigné par 10. L'au- tre extrémité du filament--10- est connectée à la borne, 2. L'enroulement auxilaire 24 et la résistance variable
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23 sont connectées en série à la sortie d'un élément de redresseur 25 monté en pont . L'élément de redresseur 25 redresse le courant alternatif ' provenant de l'enroulement secondaire d'un transformateur 4, dont le primaire est connecté sur les bornes 1, 2. Un condensa- teur 33 de' correction du facteur de puissance est connecté sur les bornes 1, 2 de la manière habituelle.
Le fonctionnement de l'appareil de contrôle sera à présent décrit en se référant à la figure 1. Lorsque la lampe 8 est allumée, elle sera amorcée par le dispo- sitif habituel prévu pour le type de lampe employé et le courant de décharge passera par les enroulements 15, 16. Lorsque la résistance variable 23 est à sa valeur maximum, le courant continu passant par l'enroulement 24 sera à son minimum, l'inductance desenroulements 15,16 sera à'son Maximum et le courant de décharge de la lampe 8 sera également à son minimum. Lorsque la va- leur de la résistance 23 est réduite, le courant conti- nue passant à travers l'enroulement 24 est accru, l'inductance des enroulements 15, 16 est réduite et le courant de décharge de la lampe 8 est accru.
On remarquera que la résistance variable 23 peut être disposée en un point éloigné de la lampe. 8, de sorte que le Courant de décharge de la lampe 8 peut être contrôlé d'un endroit quelconque approprié.
L'agencement modifié représenté à la. figure 2 fonctionne d'une manière similaire à :elle qui est dé- crite en référence à la figure 1. On amorce la lampe 8 après chauffage des filaments 9, 10 , en établissant le contact au moyen de l'interrupteur 32 de la fa- çon connue . Dans cet exemple, le courant continu, cir- culant à travers l'enroulement 24 est dérivé de la source de courant alternatif par l'intermédiaire du transfor-
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mateur 4 et du redresseur 25. La valeur du Courant est contrôlée de la même manière par la résistance varia- ble 23. L'action da condensateur 33 de correction du fac- teur de puissance est bien connu et n'a pas besoin d'ê- tre décrite ici.
On remarquera que l'agencement particulier de la bobine de réactance limitante dépend du type de lampe à décharge gazeuse employé et que des éléments inconnus du .calcul peuvent être facilement déterminés, si l'on connaît les oaractéristiques de la lampe et la nature de la source de courant alternatif, par toute personne du métier.
Dans l'exemple représenté à la figure 2, la lampe 8 peut être un tube fluorescent sbandard àe 80 watts ayant un courant de décharge nominal de 0,8 ampère et une chute de tension d'approximativement 115 volts entre ses électrodes en marche régulière , Dans ce cas les deux enroulements 15 et 16 sont de grandeur égale et sont agencés pour supporter un courant qui n'est pas inférieur à 1,3 ampères En outre., pour une source de courant alternatif de 220 volts R.M.S à 50 cyclespar seconde , le noyau de la bobine de réactance et les en- roule;
cents 15, 16 ont des dimensions telles que, lors- qu'il n'y a pas de flux uni-directionnel dans la brancte centrale, l'inductance comoinée des enroulements 15,16 est approximativement de 0,85 h3nry. -L'enroulement 24 a alots des dimensions telles que, lorsque le courant continu passant par l'enroulement 24 a sa valeur moyen- ne, l'inductance des enroulements 15, 16 est approximati- vement de 0,8 henry.
Dans la Figure 3, une extrémité de l'enroulement d'une bobine de réactance limitante 3 est connectée à la borne 1 et l'autre extrémité à l'une des extrémités
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de l'enroulement primaire 5 dtun transformateur 4.
L'autre extrémité de l'enroulement primaire 5 est connectée .la . la borne 2. Le transformateur 4 possède deux enroulements secondaires à faible voltage 6 et 7 connectés respectivement aux filaments 9 et 10 d'une lam- pe à décharge gazeuse 8. L'une des extrémités de l'en- roulement : secondaire 6 est connectée à l'une des extré- mités de l'enroulement primaire 5 et l'une des ex-trémités de l'enroulement secondaire 7 est connectée à l'autre extrémité de l'enroulement primaire 5. L'enroulement primaire 5 est donc en parallèle avec l'intervalle de décharge gazeuse de la lampe 8.
La lampe 8 est du type à décharge gazeuse à ca- thode chaude, dans lequel les deux filaments 9, 10 sont associés aux électrodes et forment une partie de celles- ci pour la décharge gazeuse . L'enroulement primaire 5 est enroulé pour fournir environ 5 volts de moins que le voltage entier de la source d'alimentation apparaissant entre les bornes 1,2. La bobine de réactance 3 a l'in- ductance nécessaire pour maintenir le courant de décharge de la lampe 8 à sa valeur normale lorsqu'elle est con- nectée en série à la lampe 8 en marche régulière.
Ainsi, si la lampe 8 est du type Standard de 80 watts fluores- cent à décharge gazeuse , présentant une différence de voltage d'environ 115 volts entre ses électrodes et un courant de décharge d'environ 0,8 ampère en mar- che régulière et si la source est de 220 volts (R.M.S), la bobins de réactance limitante 3 aura une inductance d'approximativement 0,8 henry . Dans ce cas, des enrou- lements secondaires 6, 7 seront chacun eu:boulés pour fournir une alimentation du filament d'environ 8 volts à une intensité de courant de 0,75 ampère.
Le transformateur 4 peut avantageusement être un
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autotransformateur à enroulement et dans ce cas, les enroulements secondaires 6 et 7 sont dérivés de l'enrou- lement primaire 5 et forment une partie de celui-ci.
Dans la variante représentée à la figure 4, l'a- gencement général de la bobine de réactance 3 du transfor- mateur 4 etde la lanpe 8 est similaire à celui qui est décritci-dessus en référence à la figure S, sauf que les deux secondaires 6, 7, au lieu d'être connectés cha- cun à une des extrémités de l'enroulement primaire 5, sont connectés chacun à une extrémité d'un enroulement secondaire additionnel 11. L'enroulement primaire b est . encore effectivement en parallèle avec l'intervalle de décharge gazeuse de la lampe 8, étant donné que la charge dans le circuit secondaire du transformateur 4 est réfléchie dans circuit primaire de la façon bien connue .
Dans la figure 4, le transformateur 4 peut êt e pourvu d'un autre enroulement secondaire à voltage élevé et de deux autres enroulements secondaires à faible voltage connectés aux filaments d'un seconde lampe sem- blable à celle qui est désignée par 8 dans le dessin, de sorte que l'appareil de contrôle ,,peut fonctionner avec les daux lampes ,
La figure 5 montre une variante'de l'agencement représentéà la figure 4, dans laquelle l'enroulement primaire 5 et l'enroulement secondaire 11 sont connectés en série pour former un autotransformateur à enroule- ment ct dans laquelle les enroulements secondaires 6,7 sont connectés chacun à une des extrémités de l'agemce- ment en série des deux enroulements 5,11.
Dans les agencements montrés aux figures 3, 4 et 5, la bobine de réactance limitante 3 peut être divisée en deux parties, chaque partie étant connectée dans une ces lignes de la source de courant alternatif .
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Dans les agencements montés aux figures4 et 5, on peut se passer de la bobine de réactance, limitante distincte 3 et on peut obtenir l'équivalent électrique de son action en remplaçant le transformateur 5 par un transformateur du type à réactance élevée.
Dans la figure 6, l'enroulement primaire 5 du transformateur 4 est connecté directement à la source de courant alternatif aux bornes 1, 2. L'enroulement secondaire 6 alimente le filament 9 de la lampe à décharge gazeuse 8 et l'enroulement secondaire 7 alimen- te le filament 10. On a prévu pour la lampe 8 une bobi- ne de réactance limitante à deux parties désignées respectivement par 3 et 3' dans le dessin, la bobine pouvant être constituée de manière à former une seule unité physique ou autrement, Comme on le désire. La bobine de réactance 3 est connectée entre l'une des extrémités de l'enroulement primaire 5 et le circuit associé au filament 9 de la lampe 8 et la bobine de réactance 3à est connectée entre l'autre extrémité de l'enroulement primaire 5 et le circuit associé au fila- ment 10.
La bobine de réactance 3 est pourvue d'un enrou- lement secondaire 12 et la bobine de réactance 3' d'un enroulement secondaire 13. En ce qui Concerne les effets des enroulements secondaires 12, 13, les parties pan- posantes 3, 3' peuvent être considérées comme des transformateurs . Les deux secondaires 12, 13 sont connectés respectivement en série l'un au secondaire 6 et au filament 9, et l'autre au secondaire 7 et au filament 10. Les deux secondaires 12, 13 sont enroulés et Connectes en circuit, de, sorte que, lorsque le courant de décharge pour la lampe 8 passe par les bobines de réactance 3, 3' ,les effects ou débits des enroule- ments 12, 13 sont égaux et opposés à Ceux dessecondai- res 6, 7.
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La figure 7 montre une variante de l'appareil de contrôle représenté à la figure 6, dans laquelle on se passe des secondaires 12, 13 desbobines de réactance 3, 3', et dans laquelle le voltage requis est dérivé de l'enroulement de la bobine de réactance . Dans cet agencement, l'opposition des deux sources de voltage dans chacun des circuits de filament est obtenue par la mise en phaae correcte des secondaires 6, 7.
La figure 8 montre une autre variante, dans la- quelle il est fait usage d'une seule bobine de réactance limitante 3, celle-ci étant pourvue de deux enroulements secondaires 12, 13 qui sont connectés dans les circuits de filament de la lampe 8 de la même manière que les enroulements correspondants montrés à la figure 6.
On peut obtenir une construction, simplifiée pour la booine de réactance limitante en remplaçant l'enroulement secondaire 12 par une dérivation appropriée sur l'enrou- lament de la bobine de réactance, comme montré à la Figure 7, et en utilisanle seul enroulement secondaire montré en 13 dans le dessin.
Les agencements suivant les figures 3 à 8 peuvent être complétés par un condensateur 14 connecté sur les électrodes principales de dé charge 9, 10 de la lampe 8. Ce condensateur 14 sert à supprimer l'inter- férence radioélectrique provenant du circuit de la lampe et aura une valeur dépendant de l'agencement particulier employé. Une valeur appropriée pour l'agencement de la figure 3, est de 0,5 # F.
Le fonctionnement du l'appareil de contrôle sera à présent décrit en référence à la figure 3. Si l'on considère tout d'aco rd l'appareil tel qu'il esau départ, la consommation en watts de la lampe 8 est seu- lement la consommation en wattdes deux filaments 9,10.
Le courant correspondant à ce wattage passant dans la
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bobine de réactance 3, est tellement faible qu'il se produit seulement une faible chute de tension dans la bo- bine de réactance 3. La presque totalité du voltage de la source apparaît dans l'enroulement primaire 5.
Ainsi , un type de lampe fluorescente à décharge gazeuse a une consommation normale de 80 watts pour la décharge principale , La valeur nominale pour le fila- ment, lorsque l'appareil de contrôle habituel est en- ployé, est de 1,3 ampères à 10 volts, c'est-à-dire 26 watts.
Avec l'appareil de contrôle suivant la présente invention toutefois , une température de filaments plus faible,d'environ 800 C,est tout ce qui estrequis pour un fonctionnement satisfaisant. Par conséquent, les enroulement 16 et 7 sont enroulés pour fournir aux filaments un courant de chauffage de 0,75 ampère à 8 volts, c'est-à-dire 6 watts, lorsque le voltage d'ali- mentation maximum de 250 volts est appliqué sur l'enrou- lement primaire 5 du transformateur 4.
La charge apparaît comme une charge résistive dans 1. 'enroulement primaire 5. Lorsque le voltage d'alimen- tation est de 250 volts ( R.M.S) le courant passant dans l'enroulement primaire 5 est, du fait de cette charge, d'approximativement 0,05 ampère . Le Courant total du primaire du transformateur 4 est légèrement plus élevé, à cause des pertes habituelles du transformateur,mais celles-ci sont supposées être négligeables pour le but de cette description, Ce courant passant par la bobine de réactance 3, produit une faible Chute de tension dans la réactance inductive de la bobine de réactançe 3 en quadrature de phase par rapport à celle dans l'en- roulement primaire 5.
La presque totalité du voltage de la source de courant alternatif apparaît peur cette rai- son dans l'enroulement primaire 5.
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Les deux circuits des filaments de la lampe 8 sont connectés aux extrémités opposées de l'enroulement primaire 5, de sorte que la presque totalité du voltage de la source est appliquée entre les électrodes 9, 10 de la lampe. Dans l'exemple domménci-dessus, celui ci est d'environ 350 volts au point maximum.
Lorsque le courant est établi dans l'appareil de contrôle décrit, une décharge luminescente se produit entre les filaments chauffés 9, 10 Par suite de l'émis- sion d'électrons produite par ceux-ci . Lorsque le. fonc- tion de tra-Tail des électrodes est réduite aà point auquel le potentiel de pointe de la source est suffisant pour amorcer la décharge principale, la lampe 8 s'allu- me de la manière connue .
Pendant la marche régulière, le courant de dê char- ge de la lampe 8 est plus élevé que le courant des filaments pendant l'amorçage et il se produit une plus grande chute de tension dans la bobine de réactan- ce limitante 3.
Le voltage dans l'enroulement primaire 5 et le voltage apparaissant entre les électrodes 9,10 de la lampe 8 son-produits par la chute de voltage dans la bobine de réactance limitante 3 à une valeur consi- dérablement plus basse que celle du voltage de la source . Une fois la lampe 8 amorcée, le voltage dans l'enroulement primaire peut être considéré comme dé- terminé uniquement par les caractéristiques de fonction- nement de la lampa 8.
Dans le cas de la lampe à décharge gazeuse flu- orescente de 80 watts, en question, le voltage maximum dans la lampe est d'environ 150 volts. Ce voltage se pro- duit lorsque la décharge principale est exactement ré- duite au point d'extinction. Le voltage tombe lors-
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que la décharge est accrue et pour un courant de dé - charge nominal de 0,8 ampère, le voltage dans la lampe 8 est approximativement de 115 volts. Le voltage dans l'enroulement primaire 5 est donc limité à cette valeur, qui est approximativement égale à la moitié du voltage dans l'enroulement pendant la période de démarra- ge .
La tension de sortie des enroulements secondaires 6, 7 est réduite de manière similaire à une moitié et la consommation d'énergie des filaments est réduite à moins d'un quart, à cause de l'accroissement de la résistance des filaments lorsque la lampe 8 fonctionne.
On remarquera que l'amorçage de la lampe 8 et la réduction de l'alimentation des filaments 9, 10 se font tous deux automatiquement et ne requièrent l'in- troduction d'aucun dispositif mécanique dans les circuits.
-Les circuits modifiés représentés aux figures 4-:et 5 fonctionnent de manière similaire . Dans l'agencement montréà la figure 4, le voltage dans la lampe 8, pendant l'amorçage,n'est pas nécessairement le même que celui dans l'enroulement primaire 5, mais peut être déterminé, lorsque cela est exigé, par le voltage de sortie de l'enroulementsecondaire 11 . Dans l'agence- /montré/ ment/à la figure 5, le voltage appliqué dans la lampe 8 pendant l'amorçage est la somme des voltages dans l'enroulement primaire 5 et dans l'enroulement seconds!. - re 11. Pour cette raison cet agencement est particuliè- rement utile lorsque le type de lampe à décharge gazeuse employé requiert un potentiel d'amorçage élevé.
Dans l'agencement montré à la figure 6, l'alimenta- tion peur le filament 9 est fournie par l'enroulement secondaire 6 et l'alimentation pour le filament 10 par léenroulement secondaire 7 d'une manière identique à cel- le qui est décrite précédemment en référence à la figu- re 3. Dans cet agencement, l'enroulement primaire 5 est
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connecté directement sur la source de courant alterna- tif et la totalité du voltage de la source apparaît entre les électrodes de la lampe 8 pendant l'amorçage. Après le chauffage des filaments 9,10 , la lampe 8 est amorcée de la manière ordinaire.
Pendant le fonctionnement normal, le courant de décharge de la lampe 8 est contrôlé de la manière con- nue par les bobines de réactance limitantes 3, 3' et le courant de. décharge passe par les enroulements des deux oobines de réactance.
Une force électromotrice est induite dans les en rou lements secondaires 12, 13 et ces enroulements sont connectés, par rapprt aux enroulements secondaires 6,7 de manière à s'opposer respectivement au voltage de sor- tie de ces derniers. Dans le cas préféré lorsque le vol- tage induit dans les secondaires 12, 13 est égal et opposé au débit des seconds ires 6,7, les courants alimentant les filaments 9,10 sont réduits à zéro.
Les circuitsmodifiés représentés aux figure 7et fonctionnent de manière similaire . Dans l'agencement montré à la figure 7, les voltages qui s'opposent sont de obtenus, pendant la marche régulière de la lampe 8, endérivant les parties requises desvoltages totaux qui codent dans les enroulements des bobines de réac- tance 3, 3' . Dans 1 t agencement montré à la figure 8 les voltages opposés sont fournis par les deux enroule- ments secondaires 12, 13, associés à la bovine de réactance unique 3.
Les agencements représentés aux figures 3, 4 et 5 diffèrent de ceux représentés aux figures 6, 7 et 8, en ce sens que dans les premièrs agencements,l'ali- mentation de chauffage des électrodes 9, 10 est réduite par la réduction automatique du débit des se- condaires 6, 7, alors que, dans les derniers agence-
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ments le débit des secondaires 6, 7 est pratique- ment le même pendant le démarrage et la marche régu- lière et que l'alimentation de chauffage des électrode, 9, 10 est réduite par l'introduction automatique du voltage opposé dans les secondaires 12, 13. De plus, dans les derniers agencements, l'alimentation de chauffage peut être réduite à zéro.
Dans la figure 9,un autotransformateur 4 comporte un enroulement primaire 6,11, 7 enroulé pour fournir la presque totalité du voltage de la source de courant alternatif. A Chaque extrémité de l'enroulement primaire, des parties 6 et 7 de l'enroulement sont dérivées pour former les deux enroulements secondaires. Le secondaire /le/ 6 est Connecté sur/filament 9 de la lampe à décharge gazeuse 8 et le secondaire 7 sur le filament 10.
Un condensateur 14 d'une valeur de 0,02 # F. est connecté sur les électrodes de la lampe associées aux deux filaments 9,10. Une extrémité du primaire du transformateur 6, 11, 7 est connectée à un des pales 2 de la source de courant alternatif et l'autre extrémité est connectée à l'auto pôle 1 de la source par l'in- termédiaire d'une réactance variable 3.
La réactance variable 3 est une bobine de réactan- ce comportant un noyau feuilleté du type à enveloppa, des enroulements 15 et 16 connectés de façon astatique et un enroulement auxiliaire 24 à courant continu comme décrit précédemment . Le flux magnétique unidirection- nel dû à cet enroulement 24 est contrôlé par la varia- tion d'un courant continu, provenant d'une source loca- le de courant continu 21, 22, passant par l'enroulement 24. Ce contrôle se fait en réglant la résistance varia- ble 23.
L'extrémité libre de l'enroulement 15 de la bobine
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de réactance est connectée au secondaire 6.de transfor- mateur et l'extrémité libre de l'enroulement 16 de la oobine de réactance ost Connectée au pôle 1 de la sour- ce de courant alternatif comme décrit.
Dans la figure 10 le primaire 5 du transformateur 4 ne comprend pas tout 1 enroulement 6, 11, 7, mais est dérivé de celui-ci. Des enroulements secondaires 6, 7 so,it dérivés aux extrémités de l'enroulement et connectés respectivement aux filaments 9 et 10 de la lam- pe 8 comme dans l'agencementde circuit de la figure 9 .
Bien que le débit des secondaires 6, 7 soit le même que pour la figure 9, le voltage développé dans la section 11 de l'enroulement , disponible pour amorcer la lam- pe 8 est accru par l'action sur-voltante du transforme- teur 4.
Dans une autre forme de réalisation de l'inven- tion représentée à la figure 11, la réactance variaole 5 comporte des enroulements additionnels 12, 13 enroulés .chacun sur l'une des branches extérieures du noyau . L'enroulement primaire 5 du transformateur 4 est connecté directement à la source de courant al- ternatif 1, 2. L'enroulementsecondaire à faible volta- ge 6, est connecté en série avec l'enroulement 12 de la bobine de réactance sur le filament 9 de la lampe 8.
L'enroulement 7 est de même connecté en série à l'enrou- lemenet 13 de la bobine de réactance, sur le filament 10. Les enroulements 12 et 13 de la bobine de réactance so.it connectés dans les circuits des filaments de la lampe de façon à fournir un voltage croissant avec le courant de décharge de la lampe, passant par les enrou- lements 15, 16 et s'opposait au voltage provenant des enroulements secondaires 6 et 7. du transformateur.
Le transformateur 4 comporte un enroulement addi-
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tionnel 26 qui est connecté sur un redresseur 25 monté en pont, afin de fournir une alimentation en courant continu pour l'enroulement auxiliaire 24. La résistance variable 23 est connectée en série à cette source,comme dans les circuits montrés à la figure 9 et à la figure 10.
Le fonctionnement des autres agencements de circuit décrit en référence à la figure 9, à la figure 10 at à la figure 11, est similaire et les différences de détail seront remarquées à l'examen de la description précé- dente des circuits décrits en référence aux figues 3-8.
Lorsque le courant continu passant par l'enroule- ment auxiliaire 24 de la réactance variable 3 est réduit par l'accroissement de la valeur de la résistance varia- ble 23, l'inductance de la réactance 3 est accrue et le courant àe décharge de la lampe 8 est réduit,Cette réduction du Courant de décharge de la lampe accroit l'alimentation des filaments 9, 10 de la lampe.Dans le cas des circuits de la figure 9 et de la figure 10, Ceci résulte du voltage accru apparaissant dans le pri- maire 5 du transformateur. Dans le cas du circuit de la figure 11, ceci résulte de la réduction du voltage oppo- sé dans les enroulements 12, 13 de la bobine de réac- tance.
La réactance variable 3 est calculée pour le type de lampe 8 employé et pour le voltage et la fréquence de la source de courant alternatif 1, 2, de sorte que par le réglage nécessaire du courant continu passant par l'enroulement 24, l'inductance de la réactance variable 3 peut être accru jusqu'au point où la déchar- ge principale à travers la lampe 8 est éteinte. Lors- qu'il en est ainsi, l'alimentation des filaments 9, 10
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est telle qu'en réduisant l'inductance de la¯réactance variable 3 une fois de plus, la lampe 8 peut être rallumée immédiate-Lent et le courant de décharge , et dès lors, l'éclat de la lampe 8 accrusà volonté, jusqu'à son état de fonctionnement maximum .
Dans les formes d'appareil de contrôle décrites en référence aux figures 9, 10 et 11, la réactance variable employée est une bobine de réactance dont on fait varier la valeur de l'inductance grâce à un courant continu passant par un enroulement secondaire. uette forme se prête aisément au contrôle à distance, mais on remarquera que d'autres formes de réactance variaole, bien que n'offrant pas nécessairement l'avan- tage du contrôle à distance, peuvent être néanmoins employées pour la mise en veilleuse et la rallumage de la lampe à. décharge. De même, il peut être fait usage d'une résistance variaole dans des circuits sembla- bles à ceux qui sont décrits en référence aux figures 9 et 10, c'est-à-dire ceux qui ne requièrent pas de vol- tages induits par la réactance variable dans les cirouits des filaments de la lampe .
Dans la pratiqua normale , une lampe du type décrit t estmontée dans un réflecteur métallique à auge ou dans une autre garniture en métal. La garniture métallique est .,ise à la terre, et on a constaté que ceci favori- sait l'amorçage rapide de la lampe. Dans le cas de l'ap- pareil de contrôle suivant la présente invention il est particulièrement souhaitable que la lampe a décharge gazeuse soit renfermée dans une garniture métallique agencée de cette façon.
REVENDICATIONS.
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