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Perfectionnements aux appareils servant au réglage du courant envoyé dans les cuves de galvanoplastie et dispositifs analogues.
L'invention concerne les appareils de réglage du courant envoyé dans les cuves de galvanoplastie et dispositifs analogues, servant à maintenir automatiquement la densité de courant constante sur toute la surface de l'objet immergé dans la cuve, quelles que soient les variations de surface dues à la grandeur ou à la nature de l'objet, et elle a pour but de procurer des appareils de réglage de ce genre perfectionnés.
L'expérience montre que, pour avoir un fonctionnement satisfaisant, la tension aux bornes de la cuve doit varier entre un minimum, quand la cuve n'est pratiquement pas chargée, et un maximum, quand la cuve est chargée au maximum, ces tensions maximum et minimum étant fonction des dimensions de la cuve, de la concentration et de la température de l'électrolyte liquide
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et de la nature de l'objet traité.
En d'autres mots, la tension aux bornes de la cuve doit avoir une caractéristique ascendante déterminée réglable en fonction du courant qui traverse la cuve, à partir d'une tension minimum réglable.
On utilise d'habitude un appareil servant à faire varier la tension aux bornes de la cuve et, conformément à l'invention, cet appareil peut être réglé automatiquement par un ou des relais de commande qui sont excités quand la somme d'une tension pratiquement constante et d'une tension proportionnelle au courant qui traverse la cuve est différente de la tension aux bornes de la cuve ou d'une tension proportionnelle à celle-ci, le courant qui circule dans l'enroulement d'excitation du ou des relais, dans ces conditions, forçant le relais à faire fonctionner l'appareil de commande de façon qu'il varie la tension appliquée aux bornes de la cuve et la rende égale à la somme des tensions susmentionnées.
L'invention est représentée au dessin annexé dont la figure 1 est un graphique montrant la forme générale de la ca- ractéristique tension-courant désirée, et les figures 2 et 3 sont des schémas de connexion de deux formes d'appareils de réglage conformes à l'invention.
Sur la figure 1 on a porté en abscisses le courant traversant la cuve et en ordonnées la tension appliquée aux bor- nes de la cuve. On voit que cette tension varie d'un minimum, indiqué en OM, quand le courant dans la cuve est pratiquement nul (pour une quantité de matière à traiter négligeable), à un maximum indiqué en F, quand la cuve est à pleine charge, ces tensions maximum et minimum dépendant, comme il a été dit, des dimensions de la cuve, de la composition, de la concentra- tion et de la température de l'électrolyte liquide et de la nature des objets traités.
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Dans l'appareil représenté à la figure 2, la cuve d'électrolyse 1 est alimentée par un circuit triphasé, à phases B, Y, R, et le neutre N. Ces conducteurs d'amenée sont reliés aux bornes d'entrée d'un régulateur de tension 2 d'un type approprié quelconque dont les bornes de sortie sont reliées par des conducteurs 3, 4, 5 aux enroulements primaires d'un transformateur triphasé principal 6, dont les enroulements secon- daires sont reliés par des conducteurs 7, 8, 9 aux bornes d'en- trée d'un redresseur 10.
Les bornes 11, 12 de la cuve 6 sont connectées respectivement à la borne de sortie 13 du redresseur
10 et au point neutre 14 des enroulements secondaires en étoile du transformateur 6,
Le fonctionnement du régulateur de tension 2 est com- mandé par un relais 15 à deux éléments, dont l'armature 16 vient en contact avec l'un ou l'autre de deux plots fixes, 17, 18, quand le relais est excité par le courant qui circule dans l'en- roulement 19 du relais 15, dans l'un ou l'autre sens. Les plots de contact 17, 18 font partie de circuits commandant le fonc- tionnement du régulateur 2 de la manière habituelle,dans le but d'augmenter ou de diminuer la tension appliquée aux conduc- teurs 3,4, 5.
L'autre enroulement 20 du relais de commande 15 est connecté entre le neutre N et la phase R du circuit d'alimenta- tion triphasé.
L'enroulement primaire 21 d'un transformateur de ten- sion 22 est connecté aux phases B, Y, du circuit d'alimentation, le transformateur 22 ayant un secondaire 23. Le conducteur
5 comprend un transformateur de courant en quadrature 24 ayant un enroulement secondaire 25 dont la tension est propor- tionnelle au courant dans le conducteur 5, et l'enroulement de relais 19 est inséré dans un circuit partant du conduc- teur 3, passant par une partie variable de l'enroulement secon-
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daire 25 du transformateur de courant et une partie variable de l'enroulement secondaire 23 du transformateur de tension 22, pour aboutir au conducteur 4.
La tension appliquée au circuit de l'enroulement de re- lais 19 par l'enroulement secondaire 23 est une tension variable, proportionnelle à la tension pratiquement constante existant entre les conducteurs B, Y, tandis que la tension appliquée au même circuit par les conducteurs 3, 4 est proportionnelle à la tension aux bornes de la cuve 11, 12. La troisième tension appliquée à ce circuit par l'enroulement 25 du transformateur 24 est une tension variable proportionnelle au courant qui passe dans le conducteur 5 et donc au courant qui traverse l'électrolyte dans lacuve 1.
Ces éléments du circuit de l'enroulement de relais 19 sont connectés de telle façon, que le courant qui circule dans cet enroulement est fonction de la différence entre la tension entre les conducteurs 3, 4, et la somme des tensions appliquées par les enroulements de transformateur 23 et 25.
Il est clair qu'en changeant de place la connexion mobile de l'enroulement secondaire de transformateur 23, la tension minimum aux bornes de la cuve susmentionnée peut être variée comme on le désire, tandis qu'en changeant la connexion mobile de l'enroulement secondaire de transformateur 25, on peut varier de même la pente de la caractéristique courant-tension de la figure 1.
L'enroulement de relais 20 reçoit du courant en quadrature des conducteurs R. N., de sorte que le courant circulant dans l'en- roulement de relais 19 dans l'un ou l'autre sens suivant la diffé- rence susmentionnée amènera le relais 15 à fermer le contact 17 ou 18, de manière à forcer le régulateur de tension 2 à augmenter ou à diminuer la tension appliquée aux conducteurs 3, 4, 5, et, par conséquent, la tension appliquée aux bornes 11, 12 de la cuve, @
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dans le but de rétablir les conditions de fonctionnement désirées et préétablies.
La tension minimum prédéterminée aux bornes de la cuve, indiquée en 0 M à la figure 1, peut évidemment être réglée au moyen des prises sur l'enroulement secondaire 23 du transfor- mateur 22, tandis que la pente de la courbe courant-tension
MF peut être réglée de même au moyen des prises sur le secon- daire 25 du transformateur 24.
En se reportant à la figure 3, les bornes 11, 12 de la cuve d'électrolyse 1 reçoivent du courant continu délivré par un circuit à courant alternatif triphasé à travers un régu- lateur de tension, un transformateur principal et un redresseur (non représenté), ce dispositif pouvant être semblable à celui de la figure 2.
Le relais de commande 26 dans ce dernier appareillage, est du type polarisé à courant continu ou à bobine mobile avec zéro central, comprenant une bobine d'excitation 27, une armature 28 et des plots de contact fixes 29,30.
L'enroulement 27 du relais est connecté aux bornes de la cuve 11, 12 dans un circuit comprenant une self 32, une partie réglable d'une résistance potentiométrique 33,un dispo- sitif 34 produisant une tension continue réglable et un contact normalement fermé Dl d'un relais D (non représenté).
La résistance potentiométrique 33 est mise en paral- lèle sur un shunt 35, et ces éléments sont reliés aux bornes de sortie d'un redresseur triphasé 36 dont les bornes d'entrée sont connectées aux enroulements secondaires en étoile 37 d'un jeu de transformateurs de courant 38. Les enroulements pri- maires de ceux-ci sont constitués par les conducteurs 3, 4., 5 reliant le régulateur de tension au transformateur principal.
Le dispositif 34 comprend un jeu de trois cellules étalons 39 mises en série entre elles, les bornes des cellules
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étant reliées à des plots de contact 40, pouvant être reliés, une paire de plots adjacents à la fois, à une résistance potentio- métrique 41 mise en shunt. Le conducteur 42 relie la résistance potentiométrique 33 au curseur du potentiomètre 41, et le con- ducteur 43 relie le contact de relais Dl à l'extrémité extérieure de la cellule extérieure 39. Un appareil de mesure 45 est relié aux conducteurs 42, 43 pour la mesure de la tension donnée par le jeu de piles étalons 39.
Les contacts fixes 29,30 du relais de commande 26 ser- vent, comme dans l'appareil, de la figure 2, à commander le fonctionnement d'un régulateur de tension de la manière habi- tuelle, afin de régler la tension appliquée aux conducteurs 3, 4, 5.
Au point de vue fonctionnement, le courant traversant le circuit de l'enroulement 27 du relais de commande est dû, comme dans l'appareil de la figure 2, à la différence entre la somme d'une tension constante et d'une tension proportionnelle au courant dans la cuve, et la tension aux bornes de la cuve.
Dans l'appareil de la figure 3, la tension constante est la tension entre les conducteurs 42, 43 provenant du jeu de piles 39 et réglée au moyen de la résistance potentiométrique 41 et son curseur 44. La tension proportionnelle au courant dans la cuve 1 est dérivée de la résistance potentiométrique 33, du circuit de l'enroulement de relais de commande 27 comprenant les bornes 11, 12 de la cuve et du contact de relais Dl du relais D qui est excité aussi longtemps que l'appareil est alimenté de courant.
La self 32 sert à empêcher des variations, par ripple, du courant traversant l'enroulement 27 du relais de commande 26, et, si on le désire, un condensateur 56 peut être mis en parallèle avec l'enroulement de relais 27 (comme indique en traits inter- rompus) dans le même but.
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Si du courant traverse l'enroulement du relais de com- mande 27 parce que la somme de la tension constante du dispositif 34 et de la tension de la résistance potentiométrique 33 n'est plus égale à la tension aux bornes 11, 12 de la cuve, le relais 26 est excité et son armature 28 vient en contact avec le plot fixe 30 du relais de commande 26, suivant la direction du courant qui traverse l'enroulement de relais 27. Le sens de passage de ce courant dépendra évidemment de la tension aux bornes 11, 12 de la cuve, suivant que celle-ci est supérieure ou infé- rieure à la somme des tensions dérivées du dispositif 34 et de la résistance potentiométrique 33.
A tous les autres points de vue, le fonctionnement de l'appareil de la figure 3 est pratiquement semblable à celui de l'appareil de la figure 2 et ne doit pas être décrit plus en détail.
La tension minimum aux bornes de la cuve et la pente de la courbe de caractéristique courant-tension peuvent être variées, comme dans l'appareil de la figure 2, en déplaçant les prises variables du dispositif 34 et en réglant la résistance potentiométrique 33, respectivement.
L'invention n'est évidemment pas limitée aux dispo- sitions particulières décrites ci-dessus et représentées à titre d'exemple.
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