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" Schémas de connexions pour le réglage de tubes fluorescents".
Lors de l'usage de tubes fluorescents, il est généralement difficile de maintenir un fonctionnement complètement stable, et pour cette raison on mobte, en général en série avec les tubes fluorescents, une résistance ohmique avec une marche sur courant continu et une bobine de réactance avec une marche sur courant alternatif.La bobine de réactance est évidemment plus avanta- geuse, parce qu'elle ne consomme pratiquement pas de puissance réelle. Mais, dans certains cas, par exemple pour l'éclairage de scènes de théâtre en liaison avec des projections lumineuses ou des projections de films, il est souhaitable de pouvoir régler continuellement l'intensité de la lumière. Dahs ces derniers cas, une bobine de réactance ordinaire convient moins, parce que cette
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bobine ne peut pas être réglée de façon simple.
Suivant la pré- sente invention, on emploie pour cette raison pour le réglage, au lieu de la bobine de réactance, un transducteur ou plusieurs transducteurs qui permettent de façon simple un réglage continu grâce au réglage du courant d'excitation.
Un transducteur,ayant une auto excitation telle que la caractéristique du transducteur consistant à laisser passer un courant continu pratiquement proportionnel à l'excitation en cou- rant continu est maintenueconvient tout spécialement. Une telle auto-excitation peut être produite soit directement par le cou- rant alternatif qui la traverse ou bien par la tension par l'in- termédiaire de la charge redressée. Dans tous les cas, il faut donner au transducteur des dimensions telles que les ampères- tours autoexcitateurs ne soient pas égaux aux ampères-tours en courant alternatif (auto-excitation à 100%) car dans ce cas la proportionalité entre le courant alternatif de passage et le courant continu amené est perdue.
Une autoè excitation de cette espèce peut être souhaitable dans certains cas, en tenant compe de la possibilité d'employer pour une certaine puissance con- tr8lée une puissance de réglage moindre.
Puisque, dans un tube fluorescent, la tension utilisée est à peu près constante, et indépendante de l'intensité du courant, la puissance totale du tube fluorescent est pratiquement pro- portionnelle à l'intensité du courant, et cette puissance ainsi que l'effet optique peuvent être réglés facilement et avec pré- cision à l'aide d'un transducteur.
L'effet optique est variable, suivant que les enroule- ments à courant alternatif du transducteur sont montés en pa- rallèle ou en série. Cela vaut spécialement pour les faibles in- tensités du courant d'éclairage. Pour le montage en parallèle des enroulements à courant alternatif du transducteur ("trans- ducteur parallèle"), celui-ci ne laisse passer le courant que pendant de courtes fractions de la phase à courant alternatif,
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mais par contre les modifications de la valeur de l'amplituûe du courant sont faibles malgré les fortes modifications de la valeur moyenne.
La valeur d'amplitude relativement constante a pour effet que l'on évite une influence de l'intensité du cou- rant sur la coloration de la lumière, de telle sorte que celle- ci reste relativement constante, indépendamment de l'intensité d'éclairage moyenne, ce qui a de l'importance spécialement pour l'éclairage de scènes de théâtre d'un certain type.
Le fonc- tionnement des lampes devient également plus stable, puisque dans chaque demi..onde alternative a lieu une forte impulsion d'allumage
Un transducteur dans lequel les enroulements à courant alternatif sont montés en série C transducteur en série") possède par contre la propriété de laisser passer un courant qui garde pratiquement pendant toute la demi-onde alternative la même amplitude ; mais l'amplitude varie par contre avec la commande d" courant. La lumière a une tendance moindre à scintiller, mais sa coloration d'autre part peut Être influencée dans une plus grande mesure par l'intensité du courant.
La présente invention convient spécialement pour le réglage de tubes fluorescents à cathode froide, dans les- quels la caractéristique consistant à brûler avec une tension pratiquement indépendante du courant est particulièrement pro- noncée, Pour ces tubes fluorescents la tension de fonctionne- ment est relativement élevée, et, pour cette raison, ils sont généralement raccordés par l'intermédiaire d'un transbrmateùr à la tension du réseau ordinaire. Le transducteur est prévu dans ce cas du côté primaire du transformateur, de manière qui il puisse être utilisé d'une part pour mun une tension de servi ce. relativement faible et qu'il soit soumis d'autre part à une charge fondamentale par le courant à vide du transformateur, ce qui est favorable.
Le transducteur, en effet, laisse passer, même si le courant de commande est égal à zéro, une certaine quantité de courant alternatif, qui peut être désigné comme
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son courant à vide, et le courant à vide du transformateur doit au moins avoir cette valeur pour que le courant des lampes puis- se être abaissé à zéro.
Si, de façon connue, on monte en série plusieurs trans- formateurs d'alimentation des lampes en primaire, on peut monter le transducteur en série avec les enroulements primaires de ces transformateurs.
Par suite du fait que la capacité de certains transduc- teurs consistant à obtenir des réglages de courant exacts pour de faibles intensités de courant, par exemple pour un courant inférieur/au dixième du courant maximum, est moins Satisfaisante, on peut dans le but d'obtenir une bonne mise au point monter un dispositif de mise au point en parallèle avec le transducteur Lorsque ce dispositif est en action, ( pour de très faibles in- tensités de courant), on déconnecte de préférence le réglage grossier. Eventuellement, le dispositif de mise au point peut aussi se composer d'un transducteur avec un autre domaine de réglage que le transducteur de réglage grossier.
Le cas échéant, peut utiliser pour les deux transducteurs le même noyau en acier doux et le même enroulement à courant continu, mais des enroulements à courant alternatif séparés. D'autre pare- il est également possible de monter en série un transducteur de premier réglage et un transducteur de mise au point, ce dera nier étant court-circuité ou étant réglé pour l'intensité de courant maximum, lorsque le premier est en action.
Lorsque l'on emploie deux transducteurs montés en parai- lèle, il n'est pas nécessaire que les enroulements à courant al- ternatif soient disposés à la même tension de départ. Il est même conseillé d'alimenter le tube ( ou les tubes) fluorescents par une tension faible,aussi longtemps que cela est admissible en tenant compte du scintillement, c'est-à-dire en dehors du do- maine de courant critique.
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Suivant une autre forme de réalisation de la présente in- vention, le tube fluorescent ( ou les tubes fluorescents) est alimenté par les deux transducteurs de façon telle que le rapport entre la tension de charge et la tension du transducteur est re- lativement faible par rapport au transducteur de mise au point, mais relativement forte par rapport au transducteur de premier réglage. Dans ce cas, le premier transducteur est muni d'une excitation à courant continu réglable, approximativement constan- te. Grâce à ce procédé, on a m'avantage que le courant qui traver se le transducteur de mise au point est déterminée surtout par l'excitation en courant continu de celui-ci, et seulement dans une faible mesure par le tube fluorescent lui-même, qui n'est pas stable avec un courant faible.
La portion principale du cou- rant de lampe est ainsi fournie par le transducteur de premier réglage, qui peut être réglé pour une tension relativement faible, puisque le tube fluorescent est relativement stable, lorsque son courant dépasse une certaine valeur minimum. Cet effet peut être obtenu par différents schémas de connexion. On peut soit taccorder le transducteur de mise au point à une ten- sion alternative plus élevée que le transducteur de premier réglage, soit monter le premier, avec un nombre d'ampères- transformateur tours moindre que le dernier, en série sur le d'ali mentation,
Les schémas indiqués conviennent spécialement, comme on l'a déjà déclaré, pour des tubes à cathode froide, mais des ex- périences ont montré que l'on peut également les employer avec des tubes à cathode chaude.
Pour des tubes fluorescents à cathodes chaudes, on a @ constaté qu'il était utile de régler le courant de chauffage des électrodes conjointement avec le courant principal du tube, ou bien en dépendance avec ce courant. Il peut par exemple être utile.. d'abaisser, le cas échéant, le courant de chauffage à
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zéro, lorsque le courant principal a atteint sa valeur maximum, parce qu'alors les électrodes peuvent être maintenues suffisam- ment chaudes uniquement par le bombardement d'ions, et qu'elles sont en danger de s'échauffer trop, lorsque 'on les chauffe davantage.Pour le fonctionnement de tubes fluorescents par transducteurs, avec des schémas de connexion comme décrits plus haut,
il est tout particulièrement facile d'atteindre une telle dépendance réciproque du courant de chauffage et du courant principal. Suivant une autre caractéristique de la présente in- vention, les organes de réglage pour le courant principal du tur fluorescent sont accouplés de telle façon à ceux du courant de chauffage que le courant du chauffage diminue lorsque le cou- rant principal d'éclairage augmente. On emploie à cet effet différents champs de réglage d'une résistance potentiométrique pour le réglage du courant de chauffage des tubes et le ré- glage du transducteur pour le courant principal du tube.
Ces caractéristiques ainsi que d'autres particularités de la présente invention seront maintenant expliquées dans la description qui va suivre, avec référence aux dessins ci- annexés, dans lesquels: la figure 1 représente un schéma de connexions avec un transducteur et un dispositif de réglage.
La figure 2 représente un schéma avec un transducteur de premier réglage et un transducteur de mise au point, qui sont raccordés à la même tension de courant alternatif, ainsi qu'un dispositif de réglage connexe.
La figure 3 représente un schéma, dans lequel les deux transducteurs sont raccordés à des tenions alternatives diffé- rentes, ainsi qu'un dispositif de réglage pour ces transduc- teurë,
Les figures 4 et 5, représentent des chémas de conne- xions,dans lesquels le transducteur de mise au point et le transducteur de premier réglage avec des ampères-tours diffé-
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rents sont montés en série avec le transformateur d'alimentation, de même que d'autres formes de réalisation du dispositif de ré- glage.
Les figures 6 à 9 représentent des schémas de connexions pour le fonctionnement de tubes fluorescents avec cathodes chau- des, et des organes de réglage du courant de chauffage et du cou- rant principal du tube ou des tubes fluorescents.
La figure 1 représente un tube fluorescent de préféren- ce un tube à cathode froide avec une couche g fluorescente. La lampe est montée en série avec un transducteur 2, qui est re- présenté de façon habituelle et qui est relié à une source 3 de courant alternatif. Le transducteur 2 a un seul enroulement d'ex- citation à courant continu 4, qui est alimenté par une source de courant continu 5 par l'intermédiaire d'une résistance potenti métrique 6, à l'aide de laquelle l'excitation encourant continu du transducteur peut être réglée entre zéro et une valeur maxi- mum. Le courant qui traverse la lampe est en principe propor- tionnelt au courant continu excitateur ( courant de commande) réglé et peut donc être entre une valeur proche de zéro et une valeur maximum.
A la figure 2, le chiffre de référence 1 désigne à nouveau un tube fluorescent et 3 une source de courant alterna- tif. La lampe est reliée au coté secondaire d'un transformateur
7, dont le côté primaire est raccordé à la source de courant alternatif par l'intermédiaire de deux transducteurs 8 et 9 à montage en parallèle.
Le transducteur 8, qui peut être déconnecté à l'aide d'un commutateur 10, sert au premier réglage et le transducteur
9 sert à la mise au point, les enroulements d'excitation des transducteurs, désignés par 11 et 12, peuvent évidemment dans cette forme de réalisation être raccordés à des résistances po- tentiométriques de la même manière qu'à la figure 1, mais, à la figure 2, on montre une simplification consistant à raccorder
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les enroulements par l'intermédiaire de résistance de régla- ge 14,15 à la source de courant continu 13.
Suivant les fobmes de réalisation d'après les figures 3-5, le transducteur de premier réglage $ possède un enroulement à courant continu 11. Le transducteur de mise au point 9, d'a- près les figures 3 et 4, porte un enroulement de prémagnétisa- tion 12a et un enroulement de commande 12, qui agit à l'en- contre de l'enroulement 12a.
Suivant la figure 3, on a monté entre la source de cou- rant alternatif 3 et le transformateur 7 un transformateur éconc miseur 17, par lequel la tension du transducteur 9 peut être augmentée, et suivant les figures 4 et 5 le transducteur 9 est soumis à la même tension que le transducteur 8, l'enroulement à courant alternatif du premier étant cependant monté en série avec une partie du nombre d'ampères-tours primaire du transfor- mateur 7, tandis que l'enroulement à courant alternatif du transducteur 8 est monté en série avec le nombre entier d'am- pères-tours.
Le dispositif de réglage pour l'excitation à courant continu des deux transducteurs se compose suivant les formes de réalisation représentées aux figures 3 et 4, d'une résistant ce potentiométrique commune 6 avec deux contacts fixes a et ± et d'un contact de connexion fixe b entre ceux-ci. L'enroule- ment de prémagnétisation 12a du transducteur 9 est raccordé aux bornes fixes a et c, de telle sorte que cet enroulement est soumis à un courant constant à l'intérieur de la zone entière de réglage.
L'enroulement de commande 12 du transducteur 9 est, dans les deux cas, raccordé d'une part au contact fixe b et d'autre part à un contact mobile d, qui peut être déplacé entre a et c.
Par suite de la prévision d'une soupape d'économisation 16 mon- tée dans le circuit de l'enroulement de commande 12, celuiei n'est traversé par le courant que lorsque le contact d est déè
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placé entre b et ± . Le nombre d'ampères-tours le plus élevé que l'on puisse atteindre est égal au nombre d'ampères-touts de l'en- roulement de prémagnétisation, mais agit dans le sens contraire.
L'enroulement d'excitation à courant continu 11 du trans- ducteur de premier réglage 8 est, suivant la figure 3, également raccordé au contact mobile d et au contact fixe c, de telle sor- te que le courant continu est réglé à l'intérieur de toute la zone de réglage, pour être égal à zéro, lorsque le contact d atteint le contact c.
Suivant la figure 4, le courant continu du transducteur 8 est déjà nul, lorsque le contact d touche le contact fixe b.
Pour atteindre ce résultat, on a monté dans le circuit d'exci- tation de courant continu du transducteur 8 une soupape de couran 161. De cette manière, le transducteur 9 règle seul la zone de réglage b-c.
La figure 5 représente une disposition facultative, dans laquelle l'enroulement de prémagnétisation 12a du transducteur 9 aussi bien que les soupapes de courant 16 et 16' sont supprimées.
Au lieu du potentiomètre commun 6, on a prévu deux organes de ré- glage 6g et 6f pour le premier réglage et pour la mise ara au point. L'organe de réglage 6f sert au réglage du courant de l'en- roulement de commande 12 du transducteur 9 et l'organe de régla- ge 6g sert au réglage du courant dans l'enroulement 11 du trans- ducteur 8. Les contacts mobiles % et df sont accouplés mécani- quement, de telle sorte qu'ils peuvent être déplacés conjointe- ment.
La tension de la source de courant continu 5 est appliqua à la résistance complète de l'organe de réglage 6g, tandis qu'el le n'est amenée à l'organe de réglage 6f qu'à l'antérieur de la zone b-c. L'enroulement à courant continu 11 du transducteur 8 est relié d'une part au contact mobile dg et d'autre part à c, de telle sorte que le¯courant continu du transducteur peut être réglé entre une valeur maximum et zéro. L'organe de réglage 6f
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pour la mise au point agit dans la zone a-bf comme rhéostat amortisseur variable, et dans la zone b-c comme distributeur de tension.
Cette disposition a pour résultat que le transducteur 9 pour la mise au point produit un courant qui augmente d'une valeur faible à une valeur maximum, lorsque le contact mobile est déplacé de a à b et qui diminue k jusqu'à zéro lors d'un dé- placement supplémentaire de b à c.
Grâce aux schémas de connexions décrits avec deux trans- ducteurs en parallèle, le courant alternatif du tube fluorés** cent ( ou des tubes fluorescents) se compose de la somme des courants qui traversent les deux transducteurs 8 et 9, donc d'un et courant faible traversant le transducteur de mise au point/d'un courant fort traversant le transducteur de premier réglage.
Il faut évidemment tenir compte en montant les transduc- teurs suivant les schémas représentés aux figures 4 et 5, du fait que les enroulements à courant alternatif des deux transducteurs sont montés en série avec des nombres d'ampères-tours différents de l'enroulement primaire du transformateur d'alimentation.
Le passage d'un domaine de réglage vers l'autre a lieu doucement et sans phénomènes d'interruption gênants. Les autres formes de réalisation se rapportent au fonctionnement de tubes à cathode chaude, dont le montage est complété de façon appro- priée dans le but décrit plus haut,
A la figure 6, le chiffre de référence 20 désigne un tube de cathode chaude avec les électrodes 21 et 22, qui sont raccordées aux enroulements secondaires 23 et 24 d'un transfor- mateur avec un enroulement primaire 25. Ce dernier est alimen- té à partir d'un transformateur 26 raccordé au réseau par l'intermédiaire d'une résistance potentiométrique 27, à l'ai de de laquelle le courant de chauffage du tube peut 8tre réglé.
La partie de la résistance potentiométrique 27 qui n'alimente pa le transformateur du courant de chauffage 23,24,25, excise au lieu de cela par l'intermédiaire d'un redresseur 28 un enroule-
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ment d'excitation du transducteur principal 29, le même que celui qui est désigné par 4 à la figure 1, et qui est monté en série avec un transformateur 30 pour le courant principal des tu- bes. Grâce à ce montage, le courant de chauffage diminue à mesu- re que le courant principal augmente.
La figure 7 représente unéchéma, qui est destiné à une installation comportant plusieurs tubes fluorescents, bien que l'on n'en montre que deux à la figure, qui sont désignés pat 20.
Les électrodes 31,32,33,34 sont alimentés par trois enroulements de transformateurs 35-37 d'un transformateur ayant un enroule- ment primaire 38. L'enroulement primaire est alimenté par l'in- termédiaire d'un transducteur 39, dont l'enroulement excitateur à courant continu est raccordé à une partie d'une résistance po- tentiométrique 40, dont l'autre partie alimente l'enroulement excitateur à courant continu d'un transducteur principal 42 mon- té en série avec le transformateur principal 41 des tubes fluo- rescents montés en série.
A la figure 8, les électrodes 21 et 22 du tube fluores- cent 20 sont alimentées par un transformateur, qui se compose de quatre enroulements, c'est-à-dire des enroulements 43 et 44 pour chacune des électrodes, de l'enroulement primaire 45, qui est relié au réseau en série avec une impédance 47, de telle sort- qu'elle est traversée pratiquement par un courant constant, et de l'enroulement 46, qui, avec l'enroulement primaire du transfor- mateur 48 des tubes. fluorescents et avec un transducteur 49, esi relié en série avec le réseau. Le transducteur 49 est commandé par un potentiomètre 50.
Le courant principal des tubes ainsi réglé est soustrait du courant primaire constant dans le transforma- teur 43-46, de telle sorte que le courant de chauffage est modi- fié dans le sens contraire au courant principal des tubes fluorés cents.
Suivant la figure 9, le tube fluorescent est à nouveau désigné par 20, ses électrodes par 21 et 22, et le tranforma-
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teur d'alimentation des électrodes par 23-25. Le courant primai- re de ce tranformateur est réglé à l'aide d'une résistance poten- tiométrique 51, 'mais il traverse également un redresseur 52, dont les bornes à courant continu alimentant un enroulement a opposé 53 du transducteur à courant principal 29. Un enroule- ment associé 54 de ceransformateur est alimenté avec un courant sensiblement constant. De cette manière, on obtient le résultat que le courant de chauffage se modifie également dans le sens contraire au courant principal des tubes.
A la figure 9, il est indiqué également un interrupteur 55, qui est fermé par le levier de réglage de la résistance po- tentiomètrique 51, lorsque le réglage a ateint une certaine zone de réglage, de sorte que le courant de chauffage est devenu suf- fisamment fort pour donner naissance au courant principal des tubes.
On peut également arranger l'interrupteur de façon telle qu'il soit fermé avant que le réglage du courant de chauffage ne commence. L'interrupteur n'est pas représenté en détail, puisqu' en général il doit commander le transducteur pour le courant principal des tubes à l'aide d'un relais. Dans les formes de réalisation suivant les figures 6 à 8, on peut également employer un interrupteur de ce genre.