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Perfectionnements aux redresseurs de courant du type sec.
La présente invention concerne les redresseurs de courant du type sec, à oxyde cuivreux.
On sait que le cuivre oxydé à l'état cuivreux sur au moins une de ses faces forme un couple redresseur de courant, c'est-à- dire offre au passage d'un courant alternatif une résistance très grande dans un des sens de ce courant et une résistance relative- ment très petite dans l'autre sens.
Les redresseurs de ce type comportent habituellement des plaques ou des rondelles de cuivre oxydées sur une de leurs faces, et empilées avec intercalation de rondelles d'espacement en métal bon conducteur thermique et d'ailettes de refroidissement pour fa- voriser l'évacuation de la chaleur engendrée par effet Joule. Le contact entre les rondelles empilées est obtenu par serrage au moyen d'une tige centrale isolée et d'écrous, mais il est diffici- le de réaliser un contact uniforme sur une succession de surfaces parallèles s'étendant sur une grande longueur.
On constate en ef-
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fet qu'il est difficile d'éviter la production de légers intersti- ces qui offrent une possibilité de pénétration au vernis isolant ou, après érosion de la couche de vernis, à la vapeur d'eau, aux gaz acides et aux poussières qui altèrent les propriétés de l'élé- ment redresseur.
Un autre inconvénient de ces éléments consiste dans le fait que leur efficacité dépend de l'uniformité de la pression qui est appliquée aux surfaces oxydées, ce qui conduit à limiter le dia- mètre des surfaces en contact. D'autres difficultés encore sont dues à la complication du démontage et du remontage de l'élément pour le remplacement d'une rondelle avariée et à la multiplicité des surfaces parallèles qui favorisent les dépôts de poussières, de vapeur d'eau, etc...
La présente invention est destinée à écarter ces divers inconvénients et à simplifier l'exécution des appareils redresseurs, principalement pour les forts ampérages sous des tensions relative- ment basses. Elle est basée sur l'idée d'utiliser des surfaces an- nulaires pour réaliser le contact des pièces du redresseur, ce qui permet d'assurer un contact uniforme et invariable sur des surfa- ces étendues, sous un encombrement réduit, ce qui est particulière- ment avantageux pour le redressement de courant de fort ampérage.
Les redresseurs de courant suivant cette invention sont établis, en pratique, sous forme de pièces tubulaires cylindriques emboîtées l'une dans l'autre, la couche d'oxyde cuivreux traitée de la manière habituelle, étant prévue soit sur la face interne de la pièce extérieure, soit sur la face externe de la pièce intérieu- re. De préférence c'est la face interne de la pièce extérieure qui est oxydée, tandis que la pièce intérieure est garnie extérieure- ment d'une mince couche de métal bon conducteur et malléable, tel que le plomb cadmié, destiné à assurer le contact.
Le serrage des pièces l'une contre l'autre est obtenu en dilatant la pièce intérieure par exemple par tout moyen appro- prié, par le passage d'une olive, ou de plusieurs olives de dimen-
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sions croissantes, en faisant usage d'un mandrin extensible, ou en appliquant la pression hydraulique.
Sur le dessin annexé qui représente, à titre d'exemples, des formes d'exécution d'éléments redresseurs conformes à l'inven- tion,
Figs. 1 et 2 montrent, en coupe axiale, respectivement l'anneau extérieur et l'anneau intérieur d'un élément redresseur.
Fig. 3 montre de même l'élément assemblé.
Fig. 4 représente, également en coupe, les pièces du re- dresseur pendant l'opération de dilatation.
Figs. 5 et 6 montrent respectivement en élévation et en coupe suivant la ligne VI-VI un élément redresseur équipé, prêt à l'usage.
Figs. 7 et 8 montrent respectivement en élévation de face et de côté des éléments redresseurs montés en pont de Wheatstone.
Fig. 9 montre en élévation un élément muni d'une cheminée.
Dans l'exemple représenté sur les Figs. 1 à 3, la pièce extérieure 1 est constituée d'un anneau en cuivre pur de section circulaire, oxydé au four. L'oxyde est enlevé par un moyen mécani- que ou chimique de la face extérieure 2 et des faces latérales 3, 4 et deux bandes 5, 6 sur la surface intérieure sont protégées lors du traitement chimique postérieur à l'oxydation, de façon que seule la partie médiane 7 de la face intérieure de la pièce 1 soit couverte d'oxyde cuivreux et forme la surface agissante de l'anne redresseur.
La pièce intérieure 8 également annulaire, en cuivre, lai- ton ou autre métal bon conducteur de l'électricité, est recouver- te sur une longueur égale à celle de la couche d'oxyde 7, d'une gaine de plomb cadmié 9 destinée à venir en contact intime avec la couche 7. Le diamètre extérieur de la gaine 9 doit être de quelques centièmes de millimètre inférieur au diamètre intérieur du revêtement d'oxyde 7, de façon que l'anneau 8, dit anneau de con- tact, puisse être enfoncé à frottement doux dans l'anneau redres- @
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seur 1. Les espaces laissés libres aux extrémités de la gaine 9 sont avantageusement remplis de matière isolante, par exemple de matière plastique 10 ou d'un vernis isolant.
Pour fixer l'anneau de contact 8 dans l'anneau redres- seur 1, on peut faire usage d'un appareil tel que celui représen- té sur la Fig. 4. L'anneau 1 étant fortement serré entre les mâ- choires d'un carcan 11, on y introduit à frottement doux l'an- neau intérieur 8. Le carcan 11 est relié par deux barres 12, 13 au bloc de traction 14 dont il est isolé électriquement par des gar nitures isolantes 15, tandis qu'il est isolé de la pièce 8 par une bague isolante 15'.
Dans le bloc de traction 14 est monté un arbre creux 16 fileté extérieurement portant un volant à manivelle 17. A travers l'arbre creux 16 s'étend la tige 18 de l'olive 19 qui prend appui sur le moyeu du volant par une butée à billes 20. L'olive 19, en se déplaçant, dilate la pièce 8 et force la gaine de plomb cadmié 9 contre la surface oxydée de la pièce 1. Un collier métallique 21 est fixé sur la partie saillante de la pièce 8. Une prise de courant 22 fixée sur la base du carcan ferme un circuit électri- que 23, avec les instruments de mesure A et V, et un inverseur de polarité 24, de sorte qu'on peut toujours faire la lecture direc- te ou inverse des résistances de l'élément redresseur mis en fa- brication.
Les Figs. 5 et 6 montrent un élément destiné au redres- sement d'une alternance. L'anneau redresseur 1 porte un collier 25 qui est serré sur sa surface extérieure par un boulon 26 et des écrous 27 et dont une des extrémités est prolongée par un plat 28 destiné à être engagé dans les mâchoires 29 d'une borne.
De même, un collier 30 serré sur la pièce 8 se termine par un plat 31 qui est prolongé pour venir en alignement avec le plat 28 et être également engagé dans les mâchoires d'une borne. Un tel élément peut être aisément placé dans un circuit à la manière d'un fusible.
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Des éléments équipés de la sorte peuvent être facile- ment montés en pont de Wheatstone, comme représenté sur les Figs.
7 et 8. Deux des éléments sont raccordés par leurs pièces 8 re- liées par un collier 30, les deux autres étant raccordés par leurs anneaux 1 reliés par un collier 25. Des colliers 25 et 30 sont aussi montés au extrémités des éléments accouplés, comme représen- té et les plats de ces colliers, tous alignés dans un plan verti- cal, sont engagés dans les mâchoires 29 de 6 bornes portées par un support vertical 32.
En vue de faciliter le refroidissement des éléments re- dresseurs, ceux-ci sont avantageusement placés verticalement, les anneaux formant alors une cheminée dans laquelle la circulation du fluide refroidisseur s'établit naturellement.
On peut aussi, comme indiqué sur la Fig. 9 munir les éléments redresseurs d'une cheminée d'appel 33, en résine synthé- tique par exemple en vue d'accélérer le passage de l'air de refroi- dissement.
On comprend aisément que par le développement de la sur- face de contact annulaire on obtient aisément un contact de gran- de étendue, à la fois uniforme et invariable. Ce contact est fa- cile à protéger et le dispositif se prête très bien à l'immersion dans l'huile. Les éléments suivant l'invention se laissent facile- ment connecter en série, en parallèle et en pont, mais convien- nent tout particulièrement aux courants de faible intensité et de fort ampérage.
Bien qu'on ait envisagé principalement, ci-dessus, la disposition de la couche d'oxyde sur la face interne de la pièce 1, cette couche pourrait être prévue à la face externe de l'élément intérieur, l'élément de contact étant alors disposé à l'extérieur.
On peut aussi munir l'anneau 1 de deux couches redresseuses, l'une à l'intérieur et l'autre à l'extérieur, de façon à utiliser les deux surfaces de l'anneau. Dans ce cas, l'anneau est serré entre @
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deux pièces de contact annulaires telles que 8.
Bien entendu, la forme des redresseurs représentée peut être modifiée. Quoique la forme cylindrique de section circulaire soit généralement la plus avantageuse, on ne sortirait donc pas du cadre de l'invention en s'écartant de cette forme. Le terme "anneau" doit être compris ici dans un sens large, quelle que soit la section de l'anneau, que celui-ci soit fermé ou même partielle- ment ouvert.
REVENDICATIONS
1.- Redresseur de courant à oxyde cuivreux, caractérisé en ce que la surface de contact métal-oxyde a une forme annulaire.