<EMI ID=1.1>
<EMI ID=2.1> .La présente invention est relative à des perfectionnements, changements et additions à celle, objet du brevet principal et / <EMI ID=3.1>
ionisable, tel qu'un gaz ou une vapeur.
Un a trouvé que des valves électriques à cathodes auto- régénératrices, telles que du mercure liquide, présentaient
des avantages marqués dans les applications ou des courants intenses sont transmis par un circuit de charge associé.
Conformément à l'invention, on réalise pour des valves électriques du type ci-dessus, un circuit de commande perfectic né qui présente sur les systèmes actuellement connus, l'avantag d'une plus grande précision de contrôle de la conductibilité
de ces valves, lesquelles comportent un dispositif d'allumage sous forme d'une électrode immergée de commande, associée à
la cathode.
Ce nouveau circuit est caractérisé en ce que le début
du passage du courant entre anode et cathode peut être déterminé d'une manière précise, par le contrôle du potentiel d'une électr de auxiliaire ou écran. Des impulsions unidirectionnelles
de courant sont transmises au dispositif d'allumage qui peut être du type immergé dans la cathode liquide, au moyen d'un disposi- tif à conduction unidirectionnelle, tel qu'un redresseur sec,
ou à oxyde de cuivre. Pour maintenir le potentiel de l'électrode de commande égal à celui de la cathode, et éviter ainsi le passage d'un retour de courant appréciable entre la cathode et l'électrode de commande pendant les alternances négatives
de la tension de la source d'excitation, on prévoit des moyens d'égalisation connectés entre la source d'excitation et l'électrode de commande.
On va décrire un exemple de mise en oeuvre de l'invention donné à titre non limitatif, en se référant à la figure schématique annexée qui représente l'invention appliquée à un redresseur biphasé. Cet exemple comporte un appareil de transfert d'énergie connecté entre un circuit alternatif d'alimentation et un circuit de charge à courant continu.
Les dispositions de réalisation qui seront décrites à
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partie de l'invention étant entendu que tous moyens équivalents pourront tout aussi bien être utilisés sans sortir du cadre /
de celle-ci.
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voit un circuit alternatif d'alimentation 1, et un circuit
de charge à courant continu 2-2, entre lesquels est connecté
un appareil de transfert d'énergie, comportant un transformateur 3 et deux valves électriques 4-5, qui fonctionnent comme redresseur biphaaé, pour transmettre du courant unidirectionnel au circuit de charge.
Ces valves sont, de préférence, à milieu ionisable, tel qu'un gaz ou une vapeur, et chacune comprend une anode 6, une cathode auto-régénératrice, telle que du mercure liquide 7,
et un dispositif d'allumage qui peut être du type à immersion, comme l'électrode de commande immergée 8, en carbure de bore
ou de silicium, dont la résistivité est relativement grande
par rapport à celle du mercure associé, Une extrémité de cette électrode de commande 8 se prolonge dans le mercure. Chacune des valves comporte également une électrode de transfert g.. Pour contrôler les moments où commence le passage du courant entr les anodes b et les cathodes 7, après l'amorçage d'un arc de décharge par l'électrode de commande b, on prévoit des électrodes de contrôle 10 formant écran, et disposées de préférence au voisinage des anodes respectives 6, et qui peuvent entourer à peu près complet émeutes anodes.
Pour amener le courant d'excitation aux électrodes de comman
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par une source alternative appropriée 11. Cette source peut être dérivée du circuit d'alimentation 1, à travers un déphaseur convenable, si on le désire. On relie à la source 11 des moyens pour produire des tensions périodiques, ou alternatives, en forme de pointes. Ces moyens consistent en un transformateur 12, ayant un primaire 13 et un secondaire, pour fournir des tensions alter-
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unes par rapport aux autres. Ce secondaire comprend deux enroule ments 13a et 13b ayant des bornes extrêmes 14 et 15 et une prise
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Pour transmettre aux électrodes de contrôle 8 des valves 4 et 5 des impulsions de courant unidirectionnel en tome de pointes et pour amorcer des arcs de décharge dans les valves, en créant des taches cathodiques, à la surface du mercure 7 des cathodes,
on utilise des redresseurs 17 et 18 du type sec, de préférence.
Des anodes de transfert 9 sont connectées aux bornes respec.
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résistances de transfert 19 et 20 en série avec les redresseurs
17 et 18 de telle sorte qu'au commencement de l'arc de décharge, dans les valves respectives, le potentiel des anodes de transferi est élevé sensiblement, ce qui effectue le transfert de la
plus grande partie du courant d'excitation depuis les électrodes de commande 8 vers les anodes de transfert 9, et réduit ainsi
la charge imposée aux dites électrodes de commande 8.
Pour maintenir les électrodes 8 sensiblement aux mêmes potentiels que les cathodes associées 7, pendant les alternances inverses respectives de la tension de la source 11, ou, en d'auti termes, pour empêcher le passage d'un retour de courant entre
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nances négatives produites par les enroulements 13a et Ijb,
on dispose des moyens d'égalisation que l'on connecte aux enroulements 13 a et 13b.
Ces moyens comportent des résistances al et 22 qui sont reliées entre des points électriquement distants du secondaire
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électriques. La grandeur des résistances 21 et 22, est, de préférence égale à l'inverse de la résistance moyenne des redres-
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borne 15 de l'enroulement 13b. De même, la résistance 22 est connectée entre l'électrode de commande 8 de la valve 5 et
la borne 14 de l'enroulement 13a. Des tensions périodiques
sont appliquées aux électrodes 6 des valves 4 et 5, de manière
à les rendre alternativement conductrices, et contrôler le temps des cycles de la tension du circuit 1, pendant lequel le courant passe entre les anodes 6 et les cathodes 7 associées respectives.
Un transformateur 23 est alimenté par une source alternative de fréquence appropriée. Il comprend un secondaire 23' et un point neutre 24. Si on le désire, le transformateur 23 peut être alimenté par le circuit alternatif 1, à travers un déphaseur approprié 25. La phase de ce dernier sert à contrôler la phase des tensions périodiques appliquées aux électrodes 10, et par conséquent, à contrôler la valeur du courant transmis au circuit
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Un dispositif approprié de polarisation, comme une batteri
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10 une tension négative unidirectionnelle de polarisation.
On connecte, entre le secondaire 23' du transformateur 23 et le; électrodes 10 des valves 4 et 5, des moyens pour assurer la transmission d'un courant positif de commande suffisant vers les électrodes 10, de manière à assurer ainsi l'amorçage effectj d'un arc de décharge entre les anodes 6 et les cathodes 7 associées. Ces moyens sont constitués par des dispositifs unidirectionnels, ou redresseurs, 27 et 28, reliés respectivemen en parallèle avec des impédances, telles que des résistances
29 et 30.
Le transformateur 23 peut aussi produire des pointes de tension, de telle sorte que les impulsions positives de courant transmises aux électrodes 10, ont une forme nette et bien défini. ce qui augmente la précision de la commande des valves 4 et 5.
Le fonctionnement du dispositif représenté sera expliqué
en considérant que le système fonctionne en redresseur biphasé pour transmettre du courant unidirectionnel au circuit de
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enroulements 13a et 13b, transmet des impulsions unidirectionnelles de courant aux électrodes de commande 8 des valves électriques, alternativement, à des moments décalés sensiblement
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Ces impulsions unidirectionnelles sont transmises aux électrodes
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culier l'allumage de la valve 4, lors de la transmission
d'une impulsion unidirectionnelle de courant à l'électrode de contrôle b, dès que la tache cathodique, et l'ionisation qui
en résulte pour la vapeur de mercure, sont obtenues, le passage d'un courant plus intense dans la résistance 19 élève le potentiel de l'anode 9 de transfert, ce qui fait passer la plus grande
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à l'anode de transfert 9. De cette manière, on réduit la charge
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dans la valve, jusqu'au moment où une tension positive appropriée
est appliquée à l'électrode 10, moment auquel un arc de décharge <EMI ID=20.1>
Les électrodes 10 sont normalement maintenues par la batter 2b à des potentiels suffisamment négatifs, pour éviter la propagation d'arcs de décharge vers les anodes 6. A des moments prédéterminés, déterminés par la phase de la tension périodique en pointe produite par le transformateur 23, la tension produite
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en pointe se produit, une impulsion unidirectionnelle de tension est appliquée à l'électrode 10 decette valve 4. Cette excitatioi unidirectionnelle sélective de l'électrode 10 est obtenue par
le redresseur 27. De même, des impulsions positives de tension en pointe sont appliquées à l'électrode 10 de la valve 5, à des
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sions appliquées à l'électrode 10 de la valve 4.
lin raison de la connexion en parallèle des redresseurs
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impulsions positives fournies aux électrodes 10 sont sensiblemeni plus fortes que les impulsions négatives, ce qui assure une
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La valeur du courant transmis par le système convertisseur à valves, et la valeur du courant transmis au circuit de charge
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impulsions de tension appliquées aux électrodes de contrôle
10 est avancée vers le moment du commencement de l'alternance positive de la tension anode-cathode, l'intensité du courant est augmentée de manière correspondante, et lorsque cette phase est au contraire retardée, l'intensité du courant de charge diminue. On remarquera que la valeur du courant transmis
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la phase de la tension produite par le transformateur à pointe
12, auquel cas, toutefois, il est entendu que les tensions appliquées aux électrodes de commande 8 et aux électrodes 10 doivent être sensiblement en phase, ou que les impulsions
de tension appliquées aux électrodes 10 doivent être en retard par rapport aux impulsions de tension appliquées aux électrodes
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<EMI ID = 2.1>. The present invention relates to improvements, changes and additions to that, subject of the main patent and / <EMI ID = 3.1>
ionizable, such as gas or vapor.
One found that electric valves with self-regenerating cathodes, such as liquid mercury, exhibited
marked advantages in applications where intense currents are transmitted by an associated load circuit.
In accordance with the invention, for electric valves of the above type, a perfectic control circuit is produced which presents, on currently known systems, the advantage of greater precision in controlling the conductivity.
of these valves, which include an ignition device in the form of a submerged control electrode, associated with
the cathode.
This new circuit is characterized in that the beginning
the passage of current between anode and cathode can be determined in a precise manner, by checking the potential of an auxiliary or screen electrode. Unidirectional pulses
current are transmitted to the ignition device, which may be of the type immersed in the liquid cathode, by means of a unidirectional conduction device, such as a dry rectifier,
or copper oxide. To maintain the potential of the control electrode equal to that of the cathode, and thus avoid the passage of an appreciable current return between the cathode and the control electrode during the negative half-waves
of the voltage of the excitation source, equalization means connected between the excitation source and the control electrode are provided.
An example of implementation of the invention, given without limitation, will be described with reference to the appended schematic figure which represents the invention applied to a two-phase rectifier. This example includes an energy transfer apparatus connected between an AC power circuit and a DC load circuit.
The implementation arrangements which will be described in
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part of the invention it being understood that all equivalent means could just as easily be used without departing from the scope /
of it.
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sees an AC power supply circuit 1, and a circuit
DC load 2-2, between which is connected
an energy transfer device, comprising a transformer 3 and two electric valves 4-5, which function as a two-phase rectifier, to transmit unidirectional current to the load circuit.
These valves are preferably in an ionizable medium, such as a gas or a vapor, and each comprises an anode 6, a self-regenerating cathode, such as liquid mercury 7,
and an ignition device which may be of the immersion type, such as the immersed control electrode 8, made of boron carbide
or silicon, the resistivity of which is relatively high
relative to that of the associated mercury, one end of this control electrode 8 extends into the mercury. Each of the valves also includes a transfer electrode g .. To control the times when the current flow between the anodes b and the cathodes 7 begins, after the initiation of a discharge arc by the control electrode b, we provides control electrodes 10 forming a screen, and preferably arranged in the vicinity of the respective anodes 6, and which can surround almost complete riot anodes.
To bring the excitation current to the control electrodes
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by a suitable alternating source 11. This source can be derived from the supply circuit 1, through a suitable phase shifter, if desired. Means are connected to source 11 for producing periodic or alternating voltages in the form of points. These means consist of a transformer 12, having a primary 13 and a secondary, to supply alternating voltages.
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in relation to each other. This secondary comprises two windings 13a and 13b having end terminals 14 and 15 and a socket
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To transmit to the control electrodes 8 of valves 4 and 5 unidirectional current pulses in tome of spikes and to initiate discharge arcs in the valves, by creating cathode spots, on the surface of the mercury 7 of the cathodes,
straighteners 17 and 18 of the dry type are preferably used.
Transfer anodes 9 are connected to the respec terminals.
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transfer resistors 19 and 20 in series with the rectifiers
17 and 18 so that at the beginning of the discharge arc, in the respective valves, the potential of the transfer anodes is substantially raised, which effects the transfer of the
greater part of the excitation current from the control electrodes 8 to the transfer anodes 9, and thus reduces
the load imposed on said control electrodes 8.
To maintain the electrodes 8 substantially at the same potentials as the associated cathodes 7, during the respective reverse half-waves of the voltage of the source 11, or, in other words, to prevent the passage of a current return between
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negative nances produced by windings 13a and Ijb,
there are equalization means which are connected to the windings 13a and 13b.
These means comprise resistors al and 22 which are connected between points electrically distant from the secondary.
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electric. The magnitude of resistors 21 and 22 is preferably equal to the inverse of the average resistance of the rectifiers.
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terminal 15 of winding 13b. Likewise, the resistor 22 is connected between the control electrode 8 of the valve 5 and
terminal 14 of winding 13a. Periodic tensions
are applied to electrodes 6 of valves 4 and 5, so
in making them alternately conductive, and controlling the time of the cycles of the voltage of circuit 1, during which the current passes between the anodes 6 and the respective associated cathodes 7.
A transformer 23 is supplied by an AC source of suitable frequency. It comprises a secondary 23 'and a neutral point 24. If desired, the transformer 23 can be supplied by the alternating circuit 1, through an appropriate phase shifter 25. The phase of the latter is used to control the phase of the periodic voltages applied. to the electrodes 10, and consequently to control the value of the current transmitted to the circuit
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A suitable biasing device, such as a battery
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10 a negative unidirectional bias voltage.
One connects, between the secondary 23 'of the transformer 23 and the; electrodes 10 of the valves 4 and 5, means for ensuring the transmission of a sufficient positive control current to the electrodes 10, so as to ensure the effective initiation of a discharge arc between the anodes 6 and the cathodes 7 associated. These means are constituted by unidirectional devices, or rectifiers, 27 and 28, respectively connected in parallel with impedances, such as resistors.
29 and 30.
The transformer 23 can also produce voltage spikes, so that the positive current pulses transmitted to the electrodes 10, have a sharp and well-defined shape. which increases the precision of the control of valves 4 and 5.
The operation of the device shown will be explained
considering that the system operates as a two-phase rectifier to transmit unidirectional current to the circuit of
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windings 13a and 13b, transmits unidirectional current pulses to the control electrodes 8 of the electric valves, alternately, at substantially offset times
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These unidirectional pulses are transmitted to the electrodes
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culy the ignition of valve 4, when transmitting
of a unidirectional current pulse at the control electrode b, as soon as the cathode spot, and the ionization which
results for the mercury vapor, are obtained, the passage of a more intense current in the resistor 19 raises the potential of the transfer anode 9, which causes the greater
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to the transfer anode 9. In this way, the load is reduced
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in the valve, until a suitable positive voltage
is applied to electrode 10, at which time a discharge arc <EMI ID = 20.1>
The electrodes 10 are normally maintained by the battery 2b at sufficiently negative potentials, to avoid the propagation of discharge arcs towards the anodes 6. At predetermined times, determined by the phase of the periodic peak voltage produced by the transformer 23 , the voltage produced
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peak occurs, a unidirectional voltage pulse is applied to the electrode 10 of this valve 4. This selective unidirectional excitation of the electrode 10 is obtained by
rectifier 27. Similarly, positive peak voltage pulses are applied to electrode 10 of valve 5, at
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sions applied to electrode 10 of valve 4.
due to the parallel connection of the rectifiers
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positive pulses supplied to the electrodes 10 are significantly stronger than the negative pulses, which ensures
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The value of the current transmitted by the valve converter system, and the value of the current transmitted to the load circuit
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voltage pulses applied to the control electrodes
10 is advanced to the time of the beginning of the positive half-wave of the anode-cathode voltage, the intensity of the current is correspondingly increased, and when this phase is on the contrary delayed, the intensity of the charging current decreases. Note that the value of the current transmitted
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the phase of the voltage produced by the peak transformer
12, in which case, however, it is understood that the voltages applied to the control electrodes 8 and to the electrodes 10 must be substantially in phase, or that the pulses
voltage applied to the electrodes 10 must lag behind the voltage pulses applied to the electrodes
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