BE485426A - - Google Patents

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BE485426A
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/02Details
    • H05B41/04Starting switches
    • H05B41/10Starting switches magnetic only

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  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Description


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  Dispositif équipé d'un tube à décharge dans le gaz et d'un interrup- teur magnétique, et interrupteur magnétique pour un tel dispositif. 



   Les tubes à décharge dans le gaz sont fréquemment alimen- tés par une source de courant dont la tension est suffisante pour le fonctionnement du tube, mais insuffisante pour provoquer son amorçage. 



   Par "tubes à décharge dans le gaz" il y a lieu d'entendre ici non seulement les tubes remplis d'un ou de plusieurs gaz, mais aussi ceux qui comportent un remplissage de vapeur ou d'un mélange de gaz et de vapeur. Pour provoquer le fonctionnement d'un tel tube, on utilise en général un interrupteur d'amorçage qui court- circuite le tube par l'intermédiaire d'au moins une électrode de chauffage de ce dernier. Le courant de court-circuit préchauffe l'électrode de chauffage et de plus, lors de l'ouverture de l'in-   terrupteur,une   tension additionnelle est engendrée dans une bobine de self-induction prévue dans le conducteur d'alimentation du tube. 

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  Tant le préchauffage que la tension additionnelle facilitent l'amorçage du tube. Si, à la première ouverture de l'interrupteur, le tube refuse, l'interrupteur répète jusqu'à ce que les conditions d'amorçage soient atteintes. 



   Le principal représentant des tubes à décharge dans le gaz précités est le tube à décharge dans la vapeur de mercure à basse pression à paroi fluorescente. Comme interrupteur d'amorçage, on utilise en général, un interrupteur thermique à bimétal, dont l'élément chauffant   estconstitué   par une décharge par effluve ou par une résistance. L'interrupteur à décharge par effluve est le plus fréquemment utilisé. L'interrupteur à résistance ne s'utilise que dans les installations à courant continu ou pour des tubes qui amorcent difficilement (vieux tubes ou tubes fonctionnant à une très basse température ambiante). Les dispositifs équipés d'un interrupteur thermique présentent   un.inconvénient:   il faut quelques secondes avant que le tube ne fonctionne.

   Dans les installations à courant continu, la grandeur de la tension additionnelle n'est pas constante; c'est ainsi que si l'interrupteur coupe précisément au moment où le courant passe par zéro, la tension additionnelle engendrée est nulle. L'interrupteur doit donc répéter, ce qui pro- voque un plus grand retard encore dans l'amorçage. 



   On s'est efforcé d'obvier à ces inconvénients par l'emploi d'un mécanisme de commutation présentant moins d'inertie et qui travaille en synchronisme avec la tension d'alimentation, par exemple un interrupteur électromagnétique. 



   L'invention concerne un dispositif équipé d'un tube à décharge dans le gaz qui est monté en série avec une bobine de self-induction, qui est shunté par un interrupteur électromagné- tique et qui comporte au moins une électrode de chauffage insérée dans la branche de shuntage, l'enroulement d'excitation de l'in- terrupteur étant monté en parallèle avec les contacts de cet .interrupteur. A l'état non-excité, cet interrupteur est ouvert, 

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 c'est-à-dire que ses contacts ne se touchent pas. Dès que le dispositif est mis sous tension, du courant circule dans l'enrou- lement d'excitation, l'interrupteur se ferme et un courant plus intense traverse la branche de shuntage ainsi que la self-induc- tion montée en série avec le tube à décharge.

   La fermeture de l'interrupteur court-circuite l'enroulement d'excitation, de sorte que l'interrupteur s'ouvre de nouveau. Cette ouverture pro- voque dans la self-induction une pointe de tension qui tend à amorcer le tube. Si cet amorçage ne se produit pas immédiatement, la fermeture et l'ouverture dé l'interrupteur se répètent. On prend des dispositions pour que, après l'amorçage du tube à décharge, l'interrupteur ne continue pas à répéter. Ce résultat peut s'ob- tenir en réalisant l'interrupteur de manière telle que la tension de fonctionnement du tube à décharge ne soit pas suffisante pour provoquer la fermeture de l'interrupteur. 



   Jusqu'à présent, ces dispositifs équipés d'un interrup- teur électromagnétique présentaient de sérieux inconvénients. 



  Souvent, les tubes à décharge n'amorcent pas ou très lentement et lorsqu'ils amorcent rapidement, ce résultat s'obtient au dé- triment de la durée de vie. 



   L'invention permet d'obvier à cet inconvénient. 



   Suivant l'invention, la construction de l'interrupteur et son adaptation au dispositif sont telles que la période d'en- clenchement (c'est-à-dire l'intervalle de temps compris entre deux fermetures successives de l'interrupteur) est inférieure à   0,3   seconde, de préférence même inférieure à 0,1 seconde, et que le temps de collage de l'interrupteur (c'est-à-dire la durée pendant laquelle les contacts se touchent) constitue une partie si grande de la période d'enclenchement que l'intensité efficace du courant dans l'électrode de chauffage est supérieure à 0,8, de préférence à 1 fois l'intensité du courant de fonctionnement du tube. 

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   L'idée fondamentale de l'invention est d'obtenir, dans un interrupteur à répétition assez rapide, par l'adaptation décrite du temps de collage de l'interrupteur, un courant de préchauffage de forte intensité dans les électrodes de chauffage. Comme la période d'enclenchement est assez courte, l'interrupteur s'effor- ce d'amorcer le tube à des intervalles très courts. Comme le temps de collage est assez long, un courant de forte intensité traverse l'électrode de chauffage pendant une grande partie de la période d'enclenchement ce qui assure un rapide échauffement de cette électrode.

   On s'efforcera évidemment de pousser l'inten- sité efficace du courant précité aussi loin que possible et de la rendre notablement plus élevée que celle du courant de fonctionnement pour que l'électrode de chauffage soit portée aussi rapidement que possible à la température d'émission. 



   Des essais très poussés ont prouvé que, dans les dispo- sitifs connus, l'interrupteur s'ouvrait si rapidement que le préchauffage de l'électrode de chauffage était insuffisant, de sorte que lorsque ce tube amorçait, il fonctionnait avec des électrodes pratiquement froides, ce qui constitue une explication du raccourcissement de la durée de vie du tube. 



   Le dispositif peut être utilisé pour l'alimentation en courant continu mais, dans ce cas, il faut monter en série avec le tube à décharge non seulement une bobine de self-induction, mais aussi une résistance. Il faut alors veiller à ce que la pé- riode d'enclenchement ne soit pas si courte que le courant de préchauffage n'ait pas l'occasion   d'atteindre,   une intensité suffisante pendant le collage de l'interrupteur. Il s'est avéré qu'en pratique on obtient de bons résultats avec des temps de collage compris entre 3 et 25 millisecondes et avec une période d'enclenchement si longue que le temps de collage dépasse 35%, même 45 ou 60% de la période d'enclenchement. 

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   L'invention convient aussi pour des dispositifs alimen- tés en courant alternatif. De préférence, le dispositif et l'in- terrupteur sont alors dimensionnés de manière que l'interrupteur se ferme 2 f/n fois par seconde, f étant la fréquence du courant alternatif d'alimentation (par exemple 50 périodes) et n un nom- bre plus grand que zéro, L'interrupteur se fermera donc 2 f/1, 2 f/2, 2 f/3 .... fois par seconde. Par voie expérimentale, on a trouvé qu'une période d'enclenchement égale à 0,5 - 1,5 période du courant alternatif d'alimentation (n = 1 - 3) donne d'excellents résultats et dans ce cas, le temps de collage de l'interrupteur peut être avantageusement de 0,2- 1 période du courant alternatif d'alimentation.

   De préférence, la période d'enclenchement est rendue égale à une période du courant alternatif d'alimentation (n = 2) et dans ce cas, le temps de collage de l'interrupteur peut être avantageusement porté à 0,3 - 0,5 période du courant alternatif d'alimentation. 



   Dans un tel choix du temps de collage et de la fréquence d'enclenchement, on tire parti, en courant alternatif, des fortes pointes de courant d'enclenchement qui se produisent après la fermeture de l'interrupteur, dans le circuit de chauffage muni d'une bobine de self-induction. Une répétition dela pointe de courant d'enclenchement peut provoquer un courant de chauf- fage dont l'intensité est plus grande que celle du courant de court-circuit statique du circuit de chauffage (par courant de court-circuit statique on entend le courant obtenu lorsque l'in- terrupteur est maintenu fermé en permanence). Une saturation efficace du circuit magnétique de la bobine de self-induction permet de porter l'intensité de ces pointes de courant à une valeur plus avantageuse encore.

   Cette self-induction peut éven- tuellement être constituée par la réactance de dispersion d'un transformateur à dispersion, ou d'un générateur à courant al- ternatif. Au lieu d'utiliser une impédance d'amorçage constituée 

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 par une self-induction, on peut avantageusement la constituer par le montage en série d'une capacité et d'une self-induction, la capacitance étant plus grande que l'inductance. De telles impé- dances d'amorçage combinées ont déjà été proposées pour les tubes à décharge équipés d'un interrupteur d'amorçage thermique. Dans ce cas, on insérait, dans la branche qui shunte le tubeà décharge, une self-induction additionnelle pour diminuer la résistance totale au courant alternatif lors de l'amorçage du tube et pour augmenter l'intensité du courant de l'électrode de chauffage.

   La Demanderesse a constaté que cette self-induction additionnelle, connue sous le nom de "compensateur", est superflue lorsqu'on utilise l'impédance d'amorçage combinée précitée dans un dispo- sitif conforme à l'invention. Les connexions entre les contacts de l'interrupteur et les électrodes des tubes ne doivent donc pas comporter ici une self-induction additionnelle. 



   Le temps de collage de l'interrupteur est provoqué par des causes électro-magnétiques, mécaniques et de rémanence ma- gnétique. L'enroulement d'excitation forme, avec les contacts fermés, un circuit dont la self-induction peut se représenter par L et la résistance par R. Après la fermeture des contacts, l'énergie accumulée dans la self-induction provoque dans ce circuit un courant qui, lorsqu'il est suffisamment intense, main- tient l'interrupteur dans la position fermée. La durée de la fer- meture ainsi provoquée de l'interrupteur, est appelée temps de collage électro-magnétique.

   Ce temps de collage électro-magnéti- que, exprimé en secondes, est égal à L/R ln p, expression dans la- quelle p est le rapport de l'intensité du courant qui provoque la fermeture de l'interrupteur à l'intensité du courant correspondant à l'ouverture de l'interrupteur, tandis que ln p est le logarithme népérien de p. Un choix judicieux de L, R et p permet donc d'in- fluencer le temps de collage électromagnétique. 

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   La cause mécanique du collage est l'inertie de l'interrup- teur. Un moyen d'obtenir le temps de collage désiré consiste donc à modifier cette inertie. 



   Il s'est avéré avantageux d'obtenir le temps de collage en grande partie électromagnétiquement et de faire en sorte que le temps de collage électromagnétique soit au moins égal à   50%   et, de préférence, supérieur à 60% du temps de collage total. A cet effet, on peut utiliser outre un agrandissement du temps de colla- ge électromagnétique une diminution de l'inertie de l'interrupteur. 



  Le réglage du temps de collage à l'aide de grandeurs mécaniques est, en effet, généralement très critique. De plus, un grand nom- bre d'enclenchement par seconde ne peut s'obtenir qu'à l'aide d'un système mobile à grande fréquence propre, c'est-à-dire à faible masse et à ressorts très raides, ce qu'il est difficile de com- biner avec un long temps de collage mécanique. Pour le but envisa- gé, il est avantageux que le circuit magnétique de l'interrupteur comporte un entrefer constant dans lequel se déplace l'armature de l'interrupteur. La partie de la culasse qui limite l'entrefer constant peut, à cet effet, comporter une ouverture à travers laquelle l'armature peut se déplacer vers le noyau. 



   De plus, il s'est avéré avantageux de limiter le collage par rémanence magnétique. A cet effet, on peut prévoir entre les parties de l'armature en matériau magnétique et le noyau, une pièce non magnétique. L'épaisseur de cette pièce influence l'in- tensité du courant pour laquelle l'armature lâche et peut, par exemple, être inférieure à 100 microns. 



   Entre les contacts de l'interrupteur qui s'ouvrent, un arc peut s'établir. Cet arc prolonge le temps de collage, car, entre les contacts ouverts, circule le courant d'arc qui contribue au courant de chauffage. La formation d'arc est cependant nuisible pour le matériau de contact et donc, pour la durée de vie de .l'interrupteur. Pour y obvier il s'est avéré avantageux de shunter 

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 les contacts de l'interrupteur par le montage en série d'une capa- cité et d'une résistance. Cette résistance peut être constituée par au moins une électrode de chauffage du tube. La capacité peut   être comprise entre 1000 et 100000 pF ; sera par exemple de   30000 pF. 



   L'intensité du courant de préchauffage dépend de l'inten- sité du courant de court-circuit de l'appareil d'amorçage du tube à décharge. Le mode de construction de cet appareil d'amorçage permet donc aussi d'influencer l'intensité du courant de préchauf- fage. 



   L'invention concerne en outre un interrupteur électroma- gnétique approprié à l'utilisation dans un dispositif conforme à l'invention. 



   Suivant l'invention, cet interrupteur présente la parti- cularité que sa période d'enclenchement, mesurée en courant con- tinu, est inférieure à 0,3 seconde, de préférence même inférieure   à 0,1   seconde et que son temps de collage dépasse 35%, de préfé- rence même 45% voir 60%, de cette période d'enclenchement. 



   Suivant une autre particularité de l'invention, le temps de collage électro-magnétique de l'interrupteur est au moins égal à 50% et de préférence à   60%,   du temps de collage total. 



   Le circuit magnétique de l'interrupteur peut comporter un entrefer constant dans lequel se déplace l'armature de l'inter- rupteur. Une partie de la culasse qui limite l'entrefer constant, comporte une ouverture à travers laquelle l'armature peut se dé- placer vers le noyau. De préférence, on dispose entre les parties en matériau magnétique de l'armature et le noyau, une pièce non magnétique dont l'épaisseur est, de préférence, inférieure à 100 microns. 



   Dans une forme d'exécution avantageuse de l'interrupteur, les contacts de ce dernier sont shuntés par le montage en série d'une capacité et d'une résistance. 



  A 

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L'interrupteur peut en outre présenter la particularité qu'à l'état non excité de l'interrupteur, l'armature, du moins le support de l'armature, repose contre une butée réglable, de préférence contre un fil flexible. 



   La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention. 



   Les figs.l et 2 sont des vues de profil d'un exemple d'exécution de l'interrupteur conforme à l'invention. 



   Les figs.3, 4 et 5 sont des schémas de montage de dis- positifs conformes à l'invention. 



   Le circuit magnétique de l'interrupteur représenté sur les figs.l et 2 est constitué par un noyau 1, par la.culasse en deux parties 2 et 3 et par l'armature 4. Entre la partie 3 de la culasse et le noyau 1, existe un entrefer de largeur constante. 



  L'armature 4 est fixée à une lame élastique, qui est encastrée entre les parties chevauchantes 2 et 3 de la culasse. L'armature 4 est disposée dans une ouverture de la partie 3 et traverse celle-ci dans la direction du noyau. Le ressort 5 porte, à son extrémité libre, un contact 6 qui peut toucher un contre-contact 7. Ce contre-contact est fixé à une rallonge de la partie 2 de la culasse, avec interposition d'un intercal aire 8, en matière isolante. La partie   3   de la culasse porte un fil 9, plié en équerre. La lame 5 appuie contre la partie horizontale de ce fil. 



  Sur le noyau 1 est enroulée une bobine magnétique 10 qui shunte les contacts 6 et 7. A l'état non excité du relais, ces contacts ne se touchent pas. Les contacts de connexion du relais sont in- diqués par 11 et 12. 



   Dans un cas déterminé, ce relais présentait les particu- larités suivantes: 

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Dimensions du noyau : 8 x 8 x 21 mm. 



   Dimensions de l'armature: diamètre 2,5 mm, hauteur 4 mm,   Partie 3 de la culasse : 1 mm, largeur 20 mm   et ouverture de 3 mm de diamètre pour l'armature. 



   La lame en tombac 5 avait une épaisseur de 0,2 mm et une largeur de 3 mm. La partie horizontale de l'armature se trouvait à 16 mm de la partie verticale du ressort, tandis que le contact 6 se trouvait à 25 mm de cette partie verticale. La bobine de magnétisation comportait 17000 spires de fils de cuivre émaillés d'un diamètre de   40 #.   La distance entre les contacts 6 et 7 était, à l'état non excité, de 1 mm. La grandeur de l'entrefer fixe entre la partie 3 de la culasse et le noyau 1 était de 1,15 mm et celle entre l'armature 4 et le noyau de 0,9 mm. L'extrémité libre du noyau portait une feuille de laiton 13, de   50 # d'épais-   seur. Dans ces conditions, le relais avait une self-induction de 22 H et une résistance de 12. 000 ohms.

   Au moment de la fermeture des contacts, l'intensité du courant d'attraction était, en cou- rant continu, de 8 mA. Le relais s'ouvrait lorsque l'intensité du courant dans l'enroulement tombait à 1 mA. L'énergie magnétique de la bobine de self-induction lance, lorsque les contacts sont fermés, un courant dans l'enroulement qui tend à maintenir l'ar- mature dans la position attirée pendant un temps que l'on appelle- ra temps de collage électro-magnétique" et qui est de 
L/R x ln p = 22/12000 ln 8/1 sec   #   4 millisecondes, p étant le rapport du courant d'attraction précité au courant de lâchage. Le temps de collage total était de 6 msec de sorte qu'on peut attribuer à l'effet d'inertie de l'armature, un temps de collage mécanique de 2 msec. Sous une tension continue de 220 V le relais enclenchait 82 fois par seconde.

   La période d'enclen- chement était donc dans ce cas de 12,2 meec, soit moins de 1/lOème de seconde et le temps de collage total était de   49%   de cette pé- riode d'enclenchement. 

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   La fig.3 montre le montage de l'interrupteur décrit avec un tube à décharge dans le gaz à alimenter en courant alternatif. 



  Sur ce schéma, 14 est la self-induction de la bobine de magnétisa- tion et des autres self-inductions éventuelles du circuit consti- tué par la bobine de magnétisation et par les contacts 6 et 7 qui shuntent cette bobine, tandis que 15 est la résistance de la bobine de magnétisation et des autres résistances éventuelles que peut comporter le circuit précité. Le ressort qui tend à maintenir    les contacts ouverts, est indiqué par 16 ; montre schématiquement   le fonctionnement de la lame de ressort 5 des figs.l et 2. L'in- terrupteur est raccordé aux électrodes de chauffage 17 et 18 d'un tube à décharge dans le gaz 19, qui peut se brancher, par l'in- termédiaire d'une bobine de self 20 de 1,2 H, respectivement par l'intermédiaire d'un interrupteur 21, sur une source de tension alternative 22 de 220 V 50 p/s.

   Le tube avait une longueur de 120 cm, un diamètre intérieur de 37 mm et était rempli d'Ar sous une pression de 2 mm. La tension de fonctionnement de ce tube était de 105 V et le courant de régime de 420 mA, pour une con- sommation de 40 W. 



   Le tube amorçait après 0,1 sec et pendant ce temps, les électrodes de chauffage 17 et 18 étaient parcourues par un courant de chauffage d'une intensité de 790 mA, c'est-à-dire une inten- sité notablement plus élevée que celle du courant de régime. La résistance du circuit de chauffage était d'environ 90 ohms. 



  L'interrupteur enclenchait alors à une fréquence de 50 fois par seconde. La période d'enclenchement était donc de 20 msec et le temps de collage de 0,3 période de la tension alternative d'ali- mentation. Ceci implique que, pendant la fermeture des contacts, le circuit de chauffage 20-17- 7- 6 - 18 est parcouru par un courant d'une intensité de 1,45 A. Ce fait remarquable est attri- buable à l'adaptation favorable du temps de collage de l'inter-   rupteur aux   phénomènes d'enclenchement qui se produisent dans le 

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 circuit de chauffage. Il y a lieu de noter que l'intensité du courant de chauffage statique, obtenu lorsque les contacts 6 et 7 sont fermés d'une manière permanente, n'est que de 0,66 A.

   Lors- qu'on remplace l'interrupteur par le relais bimétallique usuel à Leur, le tube s'amorçait en moyenne après 5 secondes et la tension de la source d'alimentation 22 devait être portée à 275 V. 



   Les facteurs L, R et p qui déterminent le temps de collage électro-magnétique de l'interrupteur peuvent être facilement mo- difiés. La suppression de la couche 13 sur le noyau et une varia- tion de l'entrefer entre le noyau et la culasse jusqu'à 1,05 mm permettentde ramener la self-induction du circuit de courant addi- tionnel (circuit de collage), 6-7-14-15 à 25 H, l'intensité du courant d'attraction à 10 mA et celle du courant de lâchage à 0,1 mA. Le temps de collage électro-magnétique était alors de 10 msec, le temps de collage total de 12 msec, l'intensité du courant de chauffage de 0,72 A et le relais enclenchait à une fréquence de 33,33 fois par seconde, ce qui implique une période d'enclenchement de 30 msec et un temps de collage égal à 40% de cette période d'enclenchement.

   Dans ce cas, le tube amorçait après 0,4 à 0,8 sec, donc en moyenne après 0,6 seconde. Il y a lieu de noter que, dans le cas de courant continu, la période d'enclenche- ment de cet interrupteur était de 13,5   msec.   



   Lorsqu'on porte la valeur de la résistance 15 à 28500 ohms, l'entrefer compris entre le noyau et la culasse à 2,5 mm et qu'on applique la couche 13 de   50 # sur   le noyau, on obtient une self- induction 14 de 17 H, un courant d'attraction de 6,25 mA, un courant de la charge de 5,75 mA, un temps de collage électro-magné- tique pratiquement nul et un temps de collage total de 2 msec. 



  L'interrupteur enclenchait 100 fois par seconde, l'intensité du courant de chauffage n'était que 300 mA et le tube n'était pas encore amorcé après 180 sec. En courant continu, la période d'en- clenchement de cet interrupteur était de 11,1 msec. 

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   De cette mesure et d'autres, il résulte que, dans les exemples d'exécution décrits de l'invention, et pour une tension alternative d'alimentation de 50   p/s,   l'intensité du courant de chauffage est maximum pour un temps de collage d'environ 8000 sec et que, pour des temps de collage plus longs, l'intensité du courant de chauffage ne diminue que très lentement, alors que pour des temps de collage plus courts, elle diminue très rapidement. 



   Pour éviter la formation d'arc, on a shunté, de la ma- nière usuelle, les contacts 6 et 7 par un condensateur. On a constaté que les organes de contact se soudaient souvent l'un à l'autre. On peut y remédier en insérant une résistance entre le condensateur et les contacts. La résistance d'une ou de deux élec- trodes de chauffage s'avéra suffisante à cet effet, ce qui a permis de monter le condensateur 23 à l'endroit indiqué sur la fig.3. La capacité de ce condensateur peut être de 1000 à 100000 pF; de préférence, elle sera d'environ 30000 pF. 



   La tension additionnelle obtenue à l'ouverture des con- tacts, était de 1000 à 1500 V. 



   Il va de soi qu'une fois le tube amorcé, l'interrupteur ne doit plus se fermer. Ceci implique que la tension de fermeture de l'interrupteur doit être supérieure à la tension de fonction- nement du tube, en tout cas plus grande que la tension appliquée à l'interrupteur pendant le fonctionnement du tube. La tension de fonctionnement augmente légèrement pendant la durée de vie du tube et de plus, la tension d'alimentation peut baisser. C'est pourquoi, on choisit de préférence, comme tension d'attraction, 60-90% et de préférence,   75%   de la tension d'alimentation lorsque la tension de fonctionnement du tube est d'environ 50% de la tension d'alimentation.

   Par  tension d'alimentation" il y a lieu d'entendre, dans un montage tel que représenté sur la   fig.3,   la tension efficace de la source 22 et dans le cas d'alimentation par un transformateur à dispersion, la tension à vide de l'en-      

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 roulement secondaire de ce transformateur. 



   Dans les essais de cet interrupteur, on utilisa des moyens spéciaux pour modifier l'écartement des contacts, la distance com- prise entre l'armature et le noyau, et la tension mécanique préa- lable du ressort. Ceci est beaucoup trop compliqué pour la prati- que. Pour la fabrication en série de l'interrupteur, le fil élasti- que 9 suffit comme moyen de réglage. Le réglage s'effectue, en déplaçant de haut en bas, l'extrémité libre du fil. Une fois le réglage obtenu, on peut couper ce fil à longueur. 



   La fig. 4 montre le montage d'une installation à courant continu conforme à l'invention. Comparativement au montage repré- senté sur la fig.3, on y a remplacé: la bobine de self 20 par une résistance 24 montée en série avec une bobine de self plus petite 25; la source de courant alternatif 22 par une source de courant continu de 220 V. 



   En outre, les extrémités de l'électrode de chauffage   17,   qui fait maintenant office d'anode, sont interconnectées. La ré- sistance du circuit de chauffage 24-25-7-6-18 était de 300 ohms et sa self-induction de 70 mH. Le temps de collage devait être au minimum de 3 msec, et être égal au minimum à 35%, de préfé- rence dépasser 45%, voire 60%, de la période d'enclenchement. 



  Pour des raisons d'ordre pratique, un temps de collage de plus de 25 msec, n'entre plus en ligne de compte. L'intensité du cou- rant de chauffage s'avéra approximativement proportionnelle à la racine carrée du rapport du temps de collage à la période d'en- clenchement, rapport qui est nécessairement toujours inférieur à 1. Comme, en courant continu, l'interrupteur coupe toujours à pleine intensité du courant, il est désirable de shunter les contacts de l'interrupteur par un condensateur placé, de préféren- ce, à l'endroit indiqué par 23. Les interrupteurs qui ont donné de      

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 bons résultats dans le montage à courant alternatif représenté sur la fig.3, ont aussi donné entière satisfaction dans cette installation à courant continu. 



   La fig. 5 montre une installation à courant alternatif conforme à l'invention, dans laquelle la bobine de self-induc- tion 20 de la fig. 3 est remplacée par le condensateur 27 monté en série avec la bobine de self 28. Lorsque la capacitance du condensateur est plus grande que la réactance de la bobine de self, le tube absorbe un courant décalé en avant. Ceci offre l'avantage qu'en combinaison avec un dispositif tel que celui mon- tré sur la   fig.3,   on peut obtenir un bon facteur de puissance et une lumière moins agitée. L'installation comportant un tube à courant de décharge décalé en avant nécessitait, en combinaison avec les relais bimétalliques utilisés jusqu'à présent, une bo- bine de self-induction additionnelle 29 pour obtenir un courant de chauffage d'intensité suffisante.

   Il s'est avéré que l'emploi de l'interrupteur d'amorçage électro-magnétique conforme à l'in- vention rend la bobine de self additionnelle superflue et, malgré l'absence de cette bobine, le tube amorce plus facilement encore que dans le montage représenté sur la fig.3. La capacité du con- densateur 27 était de 3,5   #F,   la self-induction de la bobine de self 1,2 H, la résistance totale de cette bobine de self et des électrodes de chauffage d'environ 90 ohms. 



   Il y a lieu de noter que le tube 19, uniquement rempli d'Ar, s'amorce difficilement. A la température ambiante normale, il est à peu près équivalent à un tube à décharge dans la vapeur de mercure à basse pression, additionnée de 2 mm d'Ar, "à une tem- pérature ambiante de 2 C.

Claims (1)

  1. RESUME 1) Dispositif équipé d'un tube à décharge qui, monté en série avec une self-induction, est shunté par un interrupteur <Desc/Clms Page number 16> électro-magnétique et qui comporte au moins une électrode de chauffage insérée dans la branche de shuntage, l'enroulement d'excitation de l'interrupteur étant monté en parallèle avec les contacts de cet interrupteur, caractérisé en ce que la construc- tion de l'interrupteur et son adaptation au dispositif sont telles que la période d'enclenchement est inférieure à 0,3 sec, de pré- férence même inférieure à 0,1 sec et que le temps de collage cons- titue une fraction si grande de la période d'enclenchement, que l'intensité efficace du courant dans l'électrode de chauffage est supérieure à 0,8, de préférence égale à 1 fois l'intensité du courant de régime du tube,
    ce dispositif pouvant présenter en outre les particularités suivantes, prises séparément ou selon les diverses combinaisons possibles: a) lors de l'alimentation en courant continu, le temps de collage est de 3 - 25 msec et dépasse 35%, de préférence 45%, voir 60%, de la période d'enclenchement; b) lors de l'alimentation en courant alternatif, la pé- riode d'enclenchement est de 0,5 - 1,5 période, tandis que le temps de collage est, de préférence, égal à 0,2 - 1 période du courant alternatif d'alimentation; c) la période d'enclenchement est égale à une périodedela tension alternative d'alimentation et le temps de collage est de préférence compris entre 0,3 et 0,5 période de cette tension al- ternative ;
    d) l'impédance d'amorçage est constituée par le montage en série d'une capacité et d'une self-induction, la capacitance étant plus grande que l'inductance, tandis que les connexions entre les contacts de l'interrupteur et les électrodes du tube ne comportent pas de self-induction additionnelle ;
    e) l'intensité du courant de chauffage est plus grande que celle du courant de court-circuit statique du circuit de chauf- fage; <Desc/Clms Page number 17> f) le temps de collage électro-magnétique t = L/R ln p est au moins égal à 50% et de préférence supérieur à 60% du temps de collage total, L étant la self-induction et R la résistance du circuit de courant qui comporte l'enroulement d'excitation et les contacts de l'interrupteur, tandis que p est le rapport de l'in- tensité du courant pour laquelle l'interrupteur se ferme à l'intensité du courant pour laquelle il s'ouvre et ln p, le logarithme népérien de p; g) le circuit magnétique de l'interrupteur comporte un entrefer constant dans lequel se déplace l'armature de l'inter- rupteur ;
    h) la partie de la culasse qui limite l'entrefer cons- tant, comporte une ouverture à travers laquelle l'armature peut se déplacer vers le noyau; i) entre les parties en matériau magnétique de l'armature et le noyau se trouve une pièce en matériau non magnétique dont l'épaisseur est, de préférence, inférieure à 100 #; j) les contacts de l'interrupteur sont shuntés par le montage en série d'une capacité et d'une résistance, la résis- tance étant constituée, de préférence, par au moins une électrode de chauffage; k) à l'état non excité de l'interrupteur, l'armature, ou au moins le support de l'armature, appuie contre une butée régla- ble, de préférence un fil flexible.
    2) Interrupteur électro-magnétique approprié à l'utilisa- tion dans un dispositif tel que spécifié sous 1, caractérisé en ce que, mesurée en courant continu, la période d'enclenchement de l'interrupteur est inférieure à 0,3 sec, de préférence à 0,1 sec et que le temps de collage dépasse 35%, de préférence 45%, voire 60%, de cette période d'enclenchement, cet interrupteur électro- magnétique pouvant présenter en outre les particularités suivantes, prises séparément ou en combinaison: <Desc/Clms Page number 18> a) le temps de collage électro-magnétique de l'interrup- teur est au moins égal à 50% et de préférence, supérieur à 60% du temps de collage total; b) le circuit magnétique de l'interrupteur comporte un entrefer constant dans lequel se déplace l'armature de l'inter- rupteur ;
    c) la partie de la culasse qui limite l'entrefer constant comporte une ouverture à travers laquelle l'armature peut se dé- placer vers le noyau; d) entre les parties en matériau magnétique de l'armature et le noyau se trouve une pièce en matériau non magnétique dont l'épaisseur est, de préférence, inférieure à 100 microns; e) les contacts de l'interrupteur sont shuntés par le montage en série d'une capacité et d'une résistance ; f) à l'état non excité de l'interrupteur l'armature, du moins le support de l'armature, appuie contre une butée réglable, de préférence contre un fil élastique.
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