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Redresseur basse tension.
L'invention se rapporte aux redresseurs et spécialement redresseurs à double alternance pour redresser le courant d'une source d'énergie polyphasée.
Si l'on veut réaliser un redresseur peu coûteux pour une source polyphasée, on adopte généralement l'allumage par l'ano- de pour la commande de l'allumage des ignitrons. Dans un tel dis- positif les ignitrons redresseurs sont amorcés par des thyratrons insérés entre l'anode et l'électrode de commande de chaque ignitron.
L'allumage des thyratrons est réglé par un compteur séparé. Quand la polarité de la tension aux bornes d'un ignitron quelconque per- met à celui-ci d'être conducteur, la polarité aux bornes du thyra- tron associé permet aussi à celui-ci d'être conducteur. Si, dans ce cas, le thyratron reçoit une impulsion de son circuit de mi-
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nuterie, il deviendra conducteur et laissera passer du courant d'allumage à l'électrode de commande, dénommée igniteur, de l'i- gnitron et l'ignitron deviendra conducteur. La minuterie règle l'angle d'allumage de l'ignitron en avançant ou reculant le point d'amorçage du thyratron associé.
Dans un tel dispositif d'allumage par l'anode, l'igni- tron ne peut devenir conducteur si la tension entre igniteur et cathode est inférieure à une certaine valeur. Ainsi s'il faut allumer les ignitrons avec un petit angle de retard quand la ten- sion aux bornes des ignitrons est faible, on peut rencontrer cer- taines difficultés si l'on adopte l'allumage par l'anode, parce que la tension appliquée à l'igniteur est aussi faible. Un igni- teur a besoin d'un courant relativement important et ne peut amorcer un arc de décharge dans l'ignitron que si un courant im- portant est produit sous une tension relativement élevée. Avec des tensions et courants plus faibles, le fonctionnement sera irrégu- lier et incontrôlable.
Le fait que la tension entre igniteur et cathode doit dépasser une certaine valeur minima limite la gamme des angles d'allumage qui peuvent être utilisés avec de tels dis- positifs.
L'invention a pour but principal la création d'un dis- positif redresseur ayant des ignitrons qui peuvent être allumés avec n'importe quel déphasage de tension positive appliquée aux ignitrons, dispositif simple et de construction peu coûteuse.
Essentiellement, l'invention consiste en un dispositif redresseur de courant alternatif polyphasé au moyen d'un groupe d'ignitrons dont les circuits de commande contiennent des tubes d'allumage à commande par grille, les circuits de commande des ignitrons étant connectés aux bornes d'au moins un condensateur d'allumage par lequel ils doivent être alimentés, ce condensateur d'allumage étant connecté de manière à être chargé par une source d'énergie à travers au moins un redresseur de charge.
Dans une forme d'exécution préférée de l'invention, deux
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condensateurs sont prévus qui sont chargés alternativement par un transformateur tripleur de fréquence. Les condensateurs se dé- chargent dans six thyratrons qui débitent le courant d'alluma- ge nécessaire à leurs ignitrons. Un transformateur hexaphasé re- cevant de l'énergie déphasée est relié aux grilles des thyratrons pour la commande de l'allumage des thyratrons.
Diversesformes d'exécution préférées de l'invention sont représentées à titre d'exemple au dessin annexé.
La figure 1 représente schématiquement un circuit de re- dressement conforme à l'invention.
La figure 2 montre une variante de la figure 1.
Comme indiqué à la figure 1, l'enroulement primaire 3 d'un transformateur de puissance 5 est connecté aux lignes 7 d'un réseau d'alimentation triphasé. Deux enroulements secondaires 9 sont prévus, dont les points médians 11 sont réunis par un trans- formateur interphases 13. Les anodes 15 de six ignitrons 17 sont reliées aux six enroulements de phase des secondaires 9. Les cathodes 19 des ignitrons 17 sont reliées par une charge 21 à une prise média- ne 23 sur le transformateur interphases 13. Un second transforma- teur 25, dénommé transformateur de charge, a un enroulement pri- maire 27 connecté par un interrupteur 29 et un déphaseur 31 au réseau 7. Deux extrémités de l'enroulement secondaire 33 du trans- formateur 25 sont reliées par des redresseurs de charge 35 aux deux condensateurs d'allumage 37.
Un point 39 commun aux deux con- densateurs est connecté à une prise médiane 41 du secondaire 33 du transformateur de charge 25.
Le transformateur de charge 25 est semblable à celui- représenté à la figure 2 du brevet américain n 1.157.730 au nom de Spinelli, et change le courant triphasé à fréquence réseau, 60 cycles par exemple, en un courant monophasé de fréquence triple, 180 cycles par exemple, qui circule dans les condensateurs. L'allu- mage des six ignitrons 17 est réglé par six tubes d'allumage 43
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qui peuvent être des thyratrons et sont insérés entre les conden- sateurs 37 et les igniteurs 45 des ignitrons 17. L'enroulement primaire 47 d'un transformateur de commande 49 est relié au réseau 7 par l'intermédiaire d'un déphaseur 31. Un enroulement secondaire hexaphasé 51 du transformateur de commande a chacune de ses phases reliée à la grille 53 d'un des tubes d'allumage 43.
Le point neu- tre 55 du secondaire du transformateur de commande 51 est connecté par l'intermédiaire d'une source de tension de polarisation 57 à la prise médiane 41 du secondaire de transformateur 33 ainsi qu'au point 39 commun aux deux condensateurs 37.
Ce dispositif procure un double redresseur triphasé pour le redressement de courant alternatif triphasé, de fréquence 60 cycles par exemple. L'angle d'allumage des six ignitrons est va- riable de façon à faire varier le courant dans la charge. Si les ignitrons sont allumés tôt dans la moitié positive de leurs cycles de tension d'anode, le courant de charge est élevé. Si les igni- trons 17 s'allument plus tard, le courant de charge est faible.
Des impulsions de courant à 180 cycles circulent dans le premier redresseur de charge 35 vers le condensateur 37 de gauche, rendant l'armature de gauche de celui-ci positive et l'armature de droite négative. Du courant de même fréquence mais de phase opposée charge le condensateur 37 de droite de façon que son armature de droite soit positive et celle de gauche négative.
Les transformateurs 25 et 49 sont connectés de manière que les secondaires 51 du transformateur de commande 49 polarisent les grilles 53 des trois tubes d'allumage 43 de gauche de façon que ceux-ci deviennent conducteurs quand le courant va du transformateur à 180 cycles 25 par le premier redresseur de charge 35 ou conden- sateur de gauche. Quand celui-ci est chargé, la moitié négative du cycle du courant qui traverse le transformateur à 180 cycles 25 commence et le condensateur de droite commence à être chargé par le second redresseur de charge 35. Quand le premier condensateur 37 est entièrement chargé, les secondaires 51 du transformateur de @
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commande 49 délivrent une impulsion d'allumage à un des trois tubes d'allumage 43 de gauche.
Le condensateur 37 de gauche se décharge dans le tube d'allumage 43 et l'igniteur de l'ignitron associé, rendant celui-ci conducteur. Le condensateur de droite'devient en- tièrement chargé quand le condensateur de gauche se décharge dans un des tubes d'allumage de gauche. Le courant dans le transforma- teur à 180 cycles 25 renverse ensuite à nouveau sa polarité et le condensateur de droite, entièrement chargé à ce moment, se déchar- ge dans un des tubes d'allumage 43 de droite, rendant conducteur l'ignitron associé. Pendant que le condensateur de droite se dé- charge, le condensateur de gauche se charge avec du courant qui sera utilisé pour rendre un autre ignitron de gauche conducteur.
Ce cycle se poursuit, les deux condensateurs se chargeant et se déchargeant alternativement, rendant ainsi les ignitrons des deux groupes gauche et droite alternativement conducteurs.
C'est-à-dire que si les ignitrons étaient numérotés de 1 à 6 de gauche à droite, l'ordre d'allumage serait 1, 5, 3, 4, 2, 6.
Le circuit décrit est arrangé de façon que les ignitrons peuvent être allumés à n'importe quel moment de la demi-onde po- sitive de leur tension d'anode. Comme le transformateur de charge 25 qui fournit le courant de charge des condensateurs d'allumage 37 reçoit de la tension déphasée ayant la même phase que la tension appliquée au transformateur de commande 49, les anodes des igni- trons peuvent être soumises à une tension ayant la polarité de la tension appliquée à leurs électrodes de commande 45. Si la phase est variée d'un angle relativement important afin de retarder fortement l'allumage des ignitrons, la charge des condensateurs est retardée du même angle.
Ainsi l'action du transformateur de charge 25 et du transformateur de commande 49 est préréglée afin d'assurer le bon fonctionnement du circuit de commande quel que soit l'angle de déphasage de la tension d'alimentation.
Si au contraire on ne désire pas allumer les igni- trons 17 avec un angle de retard important le commutateur 29 peut @
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être abaissé de façon à connecter directement le primaire 27 du transformateur de charge 25 au réseau 7 au lieu de le connecter à la ligne déphasée. Si un tel circuit doit être utilisé de façon continuelle, le transformateur de charge sera probablement connec- té en permanence au réseau et on peut employer un plus petit dé- phaseur qui ne véhiculera que le courant nécessaire au transfor- mateur de commande 49.
Si le commutateur 29 relie directement l'enroulement 27 au réseau 7, les condensateurs seront chargés pendant une certaine partie fixe du cycle de tension du transformateur de puissance 5. La phase de la tension appliquée au transformateur de commande 49 peut être variée dans un angle limité par rapport à la tension du transformateur de puissance 5. Si la tension du transformateur de commande est déphasée de plus d'un certain angle déterminé (90 degrés dans le circuit représenté), les tubes d'al- lumage 43 s'allumeront quand leur condensateur associé 37 est chargé, et le redresseur 35 passera directement le courant dans les tubes d'allumage. Cette condition ne convient pas, parce qu'elle est soumise aux mêmes limitations que l'allumage par l'ano- de.
C'est-à-dire que, comme les tubes 43 doivent être allumés plus près du sommet de la tension délivrée par le transformateur à 180 cycles, l'angle de retard avec lequel les ignitrons peuvent être allumés, ainsi que la tension de sortie du transformateur à 180 cycles 25, doivent avoir des valeurs définies. Si on utilise le circuit décrit à l'instant, il faut donc prendre soin que les tubes 43 ne s'allument que lorsque leurs condensateurs associés 37 sont entièrement chargés.
La figure 2 montre des éléments de remplacement pour le circuit de la figure 1, qui permettent d'allumer des ignitrons avec un angle de retard compris entre 90 et 135 .
Le commutateur 29 représenté à la figure 1 relie ici directement le transformateur à 180 cycles 25 au réseau 7.
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Une résistance 58 et un condensateur 60 sont placés en shunt sur le secondaire 33 du transformateur à 180 cycles 25. Un point intermédiaire commun au condensateur 60 et à la résistance 58 est relié par un condensateur 62 à la grille 64 d'un redresseur de charge 66 à commande par grille. Une résistance 68 est insérée entre la grille 64 et la cathode du redresseur 66. En comparant les figures ]!et 2, on constate quelle redresseur à commande par grille 66 de la figure 2 remplace un des redresseurs 35. Un cir- cuit semblable déphasé de 180 par rapport au premier est connecté à un autre redresseur de charge quelconque à commande par grille 70 .
Le circuit à résistance 68 et condensateur 60 et son semblable forment un circuit déphaseur qui fournit un déphasage de plus de 90 aux grilles des deux redresseurs de charge 66 et 70.
Les paramètres de ce circuit peuvent être variés de manière à don- ner n'importe quel déphasage. Il est évident que l'on peut connec- ter un quelconque de divers circuits déphaseurs aux grilles des redresseurs, dans le but de retarder les tensionsde grille sur les tensions d'anode.
Le circuit déphaseur représenté à la figure 2 empêche qu'un condensateur d'allumage ne se recharge quand il se décharge tard dans le cycle de courant. Si l'on n'utilise pas un redresseur à commande par grille, les condensateurs d'allumage ne peuvent se décharger complètement que lorsque l'anode du redresseur de charge 35 est négative par rapport à sa cathode, parce que si le redresseur 35 était conducteur pendant que le condensateur d'allumage se dé- charge, le condensateur ne pourrait se décharger qu'à la tension appliquée au redresseur. Si, au contraire, le redresseur de char- ge est à commande par grille comme à la figure 2, il présente une résistance infinie quand ilest polarisé au cut-off, et le condensateur d'allumage 37 peut se décharger complètement dans son tube d'allumage 43.
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