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" Dispositif pour engendrer des oscillations électriques à basse fréquence ".
La présente invention comprend un dispositif pour engendrer des oscillations électriques à basse fréquence, qui est simple et effeotif dans l'actionnement et qui se prête donc bien pour alimenter des appareils à lumière in- termittente, servant à la signalisation ou à la réclame.
Ledit dispositif fonotionne sans parties mobiles et donc sans usure, et il peut fournir une assez grande puissance oscillatoire au moyen d'organes de résonanoe représentant une puissance beaucoup plus faible. Dans ce but, le dispo- sitif oomprend un transduoteur, qui possède non seulement une auto-aimantation alimentée à travers des organes de résonanoe, mais aussi une auto-aimantation alimentée d'une façon directe.
Divers exemples de réalisation de l'invention sont représentés d'une façon schématique dans les figures 1-5 et 7-9 du dessin annexé, tandis que la fig. 6 représente un diagramme courant-tension, expliquant le mode d'opéra- tion de la fig.5.
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Dans la fig.l, le chiffre 1 désigne les bornes d'une source de courant alternatif monophasé, par exemple, une ligne de transmission d'un réseau ordinaire. Entre ces bornes, un transducteur (réactance saturable à courant con- tinu), désigné d'une façon générale par le chiffre 2, est relié en série avec une charge, par exemple, une lampe 3', destinée à fournir une lumière intermittente. Le transduc- teur a deux noyaux magnétiques séparés 20, chacun portant trois enroulements 2I,22, 23. Les enroulements de chaque noyau doivent, de préférence, être montés, d'une façon bien connue en soi, de manière à réduire les champs de fuite inter- méàiaires, jusqu'à une faible valeur.
Les enroulements 2I sont les enroulements princi- paux et sont traversés par un courant alternatif. Ils sont reliés en série ',entre eux et avec un redresseur 9, entre les bornes à courant continu duquel sont reliés deux enroulements courant continu 25 du transducteur 2, un sur chaque noyau.
Les nombres d'ampèretours des enroulements 2I et 25 doivent être essentiellement égaux. Du coté courant alternatif du redresseur 9, le circuit comprend de plus la charge 3, et, en parallèle avec elle, un redresseur 4 , composé par exemple de disques de sélénium ou d'oxyde cuivreux, les bornes à courant continu de ce redresseur étant reliées à un troisième enroulement 26 du transducteur en série avec un condensateur
5. Une résistance 8 peut aussi être reliée entre lesdites bornes à courant continu.
Le dispositifqui vient d'être décrit fonctionne essentiellement de la manière suivante. Dans le circuit ali- menté par les bornes à courant continu du redresseur 4, une résonance de série s'établit entre le condensateur 5 et la réactance de l'enroulement 26, et le courant dans ce circuit oscille donc à une fréquence déterminée par les constantes du circuit, cette fréquence étant ,par exemple, de l'ordre...
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...de grandeur de 1 par seconde ou n'importe quelle fréquence désirée, aux fins de signalisation ou de réclame. Quand le courant circule dans le sens non admis par le redresseur 4, il traverse essentiellement la résistance 8, qui peut cepen- dant être supprimée si le redresseur ou le condensateur est du type admettant un courant de fuite important. Par l'ac- tion amplificatrice du transducteur, l'oscillation peut être maintenue bien que les pertes dans le circuit oscillatoire soient relativement élevées.
La fig.2 représente un autre exemple de l'inven- tion, oomprenant une forme préférée du transducteur. Dans cette forme de réalisation, les enroulements 2I,traversés par le courant alternatif, sont reliés en parallèle,et chacun d'eux est relié en série avec une valve à une direction 24, qui peut consister en un disque de sélénium ou d'oxyde cui- vreux. Ces valves sont dirigées de façon à admettre essen- tiellement une moitié de chaque onde de courant alternatif par chaque moitié de l'enroulement 2I, le résultat étant qu'un courant pulsatoire circule dans le circuit fermé, formé par les moitiés de l'enroulement et par les valves, tandis que les deux moitiés du courant alternatif se com- binent pour former un courant alternatif complet dans le circuit extérieur.
Un transducteur monté de cette façon a la propriété en commun avec celui représenté dans la fig.l, d'être très sensible à des ampèretours additionnels influ- ençant ses noyaux, surtout quand ces ampèretours agissent dans le même sens que le courant continu circulant, de sorte qu'une petite variation de ces ampèretours additionnels cause une grande variation du courant alternatif traversant le transducteur et la charge.
Pour créer lesdits ampèretours additionnels, chacun des noyaux 20 a deux enroulements additionnels 22,23.
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Les enroulements 22 sont reliés en série et alimentés à tra- vers un condensateur 5 d'un redresseur 4, relié en parallèle à la charge 3. Les enroulements 23 , qui peuvent être suppri- més dans beaucoup de cas, sont alimentés par une source de courant continu réglable 6. Un condensateur 7, éventuelle- ment d'une capacité inférieure à celle du condensateur 5, peut être relié en parallèle aux enroulements 22, et une résistance 8 peut être reliée entre les bornes à courant oonti- nu du redresseur 4. Ladite résistance peut être du type dans lequel le courant varie plus rapidement que la tension, par ,exemple, un disque de carbure de silicium ou une lampe à effluves.
Le dispositif représenté dans la fig. I ou 2 fonctionne de la manière suivante: les enroulements 22, qui possèdent de grands nombres de spires et dont il est néaes- saire seulement qu'ils saturent les noyaux 20 jusqu'au coude de la courbe d'aimantation, représentent une assez haute in- ductance, bien qu'une petite puissance. Une capacité assez modérée suffit donc pour le condensateur, 5, par exemple, de l'ordre de grandeur de 10 microfarads, pour être en résonance avec les enroulements 22 à une fréquence de l'ordre de gran- deur d'une oscillation par seconde. Une telle oscillation est donc créée dans le circuit contenant les enroulements 22 et le condensateur 5 et alimenté à partir des bornes à cou- rant continu du redresseur 4.
Les demi-ondes de cette oscil- lation,qui ne sont pas admises par le redresseur, traversent @ la résistance 8, et si cette dernière est du type déjà men- tionné, dans lequel le courant varie plus rapidement que la tension, la courbe du courant osoillant se rapproche plus de la forme rectangulaire que de la forme sinusoïdale.
Ce cou- rant oscillatoire d'une puissance assez petite dans le cir- cuit comprenant les enroulements 22 et le condensateur 5, est accompagné par un courant oscillatoire d'une puissance beau-
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ooup supérieure dans le circuit comprenant les enroulements 31'7 et la charge 3, puisque chaque demi-onde du courant dans les enroulements 22 de la fig. ou dans les enroulements 2I et 25 ensemble, de la fig.l, sature le noyau 20 jusqu'au coude, de façon que l'enroulement 2I offre une très petite inductance au courant le traversant. Le courant dans l'en- roulement 2I, et donc aussi à travers la charge 3, va donc osciller à une basse fréquence entre une valeur maximum et à peu près zéro.
Si la charge consiste en une lampe, comme il a été indiqué, cette lampe donne une lumière intermit- tente à basse fréquence.
La fig.3 représente une forme de réalisation, mais s basée sur le même principe général que la fig.2,vqui cons- titue une simplifioation essentielle de la fig.2. L'enroule- ment principal 2I du transducteur 2, alimenté par les bornes à courant alternatif, possède deux moitiés reliées en paral- lèle pour le courant alternatif, et chacune d'elles est re- liée en série avec une valve 24, causant la circulation d'un courant, continu pulsatoire à travers l'enroulement 2I, comme dans la fig.2. L'enroulement 22,oompris dans le circuit oscillatoire, est simplement relié en parallèle à l'enroule- ment 2I, à travers un condensateur 5.
La ohute de tension ohmique causée par le courant continu circulant dans l'en- roulement 2I suffit à servir de source de tension continue pour l'enroulement 22 , et un courant oscillatoire de basse fréquence est superposé sur le courant dans l'enroulement 22, par le condensateur 5. Quand les ampèretours de l'en- roulement 22 s'opposent aux ampèretours continus de l'en- roulement 2I, le courant dans ce dernier enroulement, et danc aussi le courant de charge, est presque à zéro, et quand les ampèretours des deux enroulements coopèrent, le courant de charge aura sa valeur maximum. La puissance oscillante dans
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l'enroulement 22 ne représente qu'une petite fraction de la puissance oscillante totale.
Une valeur encore supérieure de la puissance de charge,comparée à la puissance du circuit oscillatoire, peut être obtenue par le montage représenté dans la fig.4. La partie supérieure de cette figure correspond exactement au transducteur de la fig.3, ayant des bornes de courant alter- natif 1, deux noyaux 20, un enroulement principal 2I avec deux valves 24 et un enroulement oscillatoire relié en série avec un condensateur 5.
Le courant alternatif traversant l'en- roulement 21 ne traverse pourtant pas directement la charge, comme dans la fig.4, mais il est redressé dans un redresseur séparé 4, et le courant continu ainsi obtenu aimante un trans- ducteur amplificateur ayant deux noyaux 30, deux moitiés d'en- roulement principal 31, reliées en parallèle pour le courant alternatif fourni à partir des bornes 1, et en série avec des valves 34, de façon à former un circuit fermé à courant continu, et enfin, deux moitiés d'enroulement 32,reliées.en série et alimentées par les bornes à courant continu du redresseur 4.
Le courant alternatif traversant l'enroulement 31 traverse aussi la charge 3 et varie avec le courant oscillatoire tra- versant le transducteur 2.
Dans la fig.5, le transducteur 2 est aussi du même type que dans la fig.2, comportant deux noyaux 20, deux enrou- lements principaux 2I reliés en parallèle pour le courant al- ternatif et en série avec des valves 24 dans leur, circuit fermé, et deux enroulements d'aimantation 22, reliés dans un circuit de résonance. Les éléments de résonance avec lesdits enroulements consistent, dans la fig. 5, en deux résistances 9,10, reliées en série entre elles et avec les enroulements 22 dans un circuit alimenté par les bornes à courant oontinu du redresseur 4, parallèle à la change 3.
La résistance 9 est du type thermonégatif, c'est-à-dire du type dans lequel la
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...valeur ohmique est considérablement réduite quand la tem- pérature monte et n'est qu'une petite fraction de la valeur originale à une température au rouge. Un exemple d'une telle matière est le bioxyde d'uranium. Ces matières ont la carac- téristique courant-tension de la courbe A, de la fig.6. L'au- tre résistance 10, reliée en série avec la résistance 9, a une valeur ohmique essentiellement constante, représentée par la ligne droite A2 dans la fig.6. Les deux résistances en série sont donc représentées par la caractéristique A dans la fig.6.
Si la tension moyenne fournie par le redresseur 4 se trouve entre les valeurs maximum et minimum de la courbe A, par exemple à la valeur E, le courant va osciller entre les valeurs Il et I2, à une fréquence dépendant de la cons- tante de temps thermique de la résistance 9 et de la cons- tante de temps magnétique de l'enroulement 22. Les ampère- tours de l'enroulement 22 s'opposent à l'autoaimantation du transducteur fournie par les valves 24, et une augmentation du courant dans 22 de Il à I2 sera donc suivie d'une réduc- tion du courant dans l'enroulement 21 et du courant de charge , ce qui cause une oscillation de ces courants.
Au lieu de chauffer la résistance 9 seulement par le courant la traversant, on peut aussi la chauffer indi- reotement par le courant de charge traversant une résistance séparée 11, voisine de la résistance 9, comme représenté dans la fig.7, qui représente seulement les résistances 9,10,11, et les parties voisines.
La fig. 8 représente un montage, dans lequel le oondensateur 5 de la fig.2 est remplacé par un couplage induotif. Entre les bornes de courant continu du redresseur 4, on a relié un réaoteur 12, de préférence avec un noyau à entrefer, et ce réaoteur a un enroulement secondaire I3 qui alimente l'enroulement 22 et qui est relié de façon qu'un portant de charge croissant engendre un courant dans
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...l'enroulement 22 qui s'oppose à l'augmentation. Grâce à l'inertie magnétique du réacteur 12, ceci cause des courants oscillatoires dans l'enroulement 22 et dans le circuit de charge.
La fig.9 représente un montage qui fonctionne essentiellement comme celui de la fig.8, mais qui diffère de la fig.8 de la même manière que la fig.3 diffère de la fig.2. L'enroulement prinoipal 21 des noyaux 20 du trans- ducteur est donc relié en série avec des valves 24, comme dans la fig.8, mais l'enroulement 22 du circuit oscillatoire est relié en parallèle à l'enroulement 21, comme dans la fig. 3. En série avec l'enroulement 22, il y a un enroule- ment secondaire 13 d'un réacteur à entrefer, dont l'enroule- ment primaire 12 est relié en parallèle à l'enroulement 21.
Dans la fig.9, l'enroulement 12 du réacteur doit avoir une haute résistance ohmique,de façon à n'absor- ber qu'une petite fraction du courant continu circulant dans l'enroulement 2I. Par analogie, dans la fig. 8, le ré- acteur ne doit absorber qu'une petite fraction du courant de charge traversant le redresseur 4. Le réacteur I2 doit avoir aussi une haute réactance, de façon à ne permettre qu'une augmentation retardée du courant dans l'enroulement 22 sous l'influence d'une tension oontinue essentiellement constante. Quand les ampèretours du courant dans l'enroule- ment 22 atteignent une certaine valeur, en opposition aux,; ampèretours de l'enroulement 21, le courant dansl'enroule- ment 21 est réduit à une petite valeur.
Le courant dans l'enroulement 22 est donc aussi réduit avec un certain retard, et une oscillation de courant est donc engendrée dans l'enroulement 2I et aussi dans la charge 3.