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DISPOSITIF DE COMMANDE AUTOMATIQUE DE L'AVANCE DES ELECTRODES DES LAMPES
A ARC A PLUS DE DEUX ELECTRODES.
Dans les lampes à arc électrique à deux électrodes, on utilise, entre autres, la tension qui règne entre les deux électrodes, comme varia- ble d'origine, pour la commande de l'avance des charbons, nécessaires pour compenser l'usure par combustion de ces derniers. En effet, la tension en- tre les deux charbons varie avec leur écartement et il est indiqué d'ex- ploiter cette variation. Hais s'il est ainsi, possible de maintenir con- stant, automatiquement, un écartement, c'est-à-dire une longueur d'arc, ce procédé ne permet pas, en raison des inégalités inévitables dans l'usure des charbons, de maintenir les extrémités des électrodes à leur position initiale avec la précision qui est nécessaire lorsque la lampe est par exem- ple associée à un collecteur optique de lumière, tel que lentille, miroir, etc...
Il en résulte la nécessité de retouches dans la position des char- bons, plus ou moins fréquentes, mais inévitables.
Mathématiquement, on peut dire que le système ci-dessus fonction- ne à partir d'une variable à une seule dimension (celle de l'axe passant par les extrémités des électrodes) et qu'il manque, pour un maintien exact de la position du point lumineux, une référence, c'est-à-dire une seconde dimen- sion.
La présente invention est basée sur l'observation du fait que dans les lampes à arc comportant au moins trois électrodes convergentes, une seconde dimension peut être comptée dans le plan passant par les extrémités des électrqdes. Elle a pour objet un dispositif qui utilise cette propriété pour réaliser une commande automatique qui maintient non seulement l'écarte- ment des électrodes, mais aussi leur position exacte.
Suivant l'invention dans une lampe à arc comportant au moins trois électrodes, alimentée par un générateur à'caractéristique descendente, cha- que électrode est commandée séparément par un élément influencé par les va- riations de tension aux bornes de son circuit d'alimentation, de sorte que chaque électrode peut avancer individuellement vers le point de convergence pour rétablir 1'écartementimposée Dans le cas de trois électrodes alimen- tées par un générateur triphasé, par exemple, une disposition commode con- siste à prévoir entre les fils d'alimentation des électrodes pris deux à deux
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ou entre chacun de ces fils et le fil neutre un relais qui, lorsque la chu- te de tension dans l'un des circuits atteint une valeur donnée, actionne le moteur commandant l'avancement de l'électrode correspondante.
Les dé- placements des électrodes se faisant relativement à . leur point de conver- gence, qui est nécessairement fixe, la position de l'arc reste invariable.
Les moteurs peuvent également être branchés directement entre les fils d'alimentation et réglés de manière à rétablir automatiquement les écarte- ments imposés entre les électrodes.
Le dessin annexé représente schématiquement, à titre d'exemples, une disposition de trois électrodes montées en étoile, les Figs. 1, 2 et 3 montrant des formes d'exécution différentes.
Dans l'exemple de la Fig. 1, les trois électrodes 1, 2, 3 de la lampe sont alimentées par le générateur triphasé G. de résistance interne non régligeable, c'est-à-dire de caractéristique (tension aux bornes = fon- ction intensité débitée) descendante. Ceci est schématisé sur la figure par la présence d'impédances z en série dans chacun des fils de phase r, s, t. Un fil neutre n est issu du même générateur.
Les trois électrodes avancent individuellement sous l'impulsion des moteurs électro mécaniques M1, M2, M3, alimentés par une source S (qui peut éventuellement se confondre avec G) par l'intermédiaire des relais Rl, R2, R3 branchés respectivement entre le fil neutre n et les fils de plase r, s, t.
Le fonctionnement est le suivant :l'are allumé, une certaine intensité de courant circule dans chacune des électrodes 1, 2, 3 et, en rai- son de la caractéristique descendante du générateur, la tension entre le fil neutre et chacun des fils de phase est dépendante de l'intensité deman- dée à cette même phase : la tension diminue lorsque l'intensité augmente et inversement.
En service les trois charbons dont les écartements initiaux ont été réglés, se consument, leurs écartements augmentent, les intensités di- minuent et entraînent un accroissement des tensions entre les fils de phase ainsi qu'entre chaque fil de phase et le neutre. Lorsque cet accroisse- ment atteint la valeur pour laquelle les relais sont réglés, ces derniers agissent et ferment les circuits d'alimentation des moteurs qui font avan- cer les charbons,ce qui a pour effet de ramener les choses à leur état initial.
Le dispositif n'exige pas que les trois électrodes avancent si- multanément. Si en raison d'influences secondaires (telles que défauts d'ho- mogénéité ou de calibrage des charbons), la consommation des trois électro- des n'est pas rigoureusement la même, un des charbons atteint la limite d'écartement imposée avant les autres, ce charbon avant alors le premier et les autres suivent en leur temps.
En fait, si l'on considère le triangle des tensions qui règnent entre les électrodes 1-2, 2-3, et 3-1, on constate que les extrémités des électrodes matérialisent les pointes du triangle géométrique de ces ten- sions. Si une ou plusieurs de ces extrémités sont déplacées, le triangle qu'elles constituent est déformé et le triangle représentatif des tensions subit la même modification.
La combustion tendant à accroitre les écartements, les relais réagissent en conséquence et le dispositif maintient automatiquement le positionnement des trois extrémités des électrodes.
Le générateur G peut être constitué d'un transformateur com- plexe à fuites magnétiques, recevant le courant de secteur, les dites fui- tes lui conférant sa caractéristique descendante. Le même résultat peut ê- tre obtenu à partir d'une source à tension constante en insérant des impé- dances en série, ou par d'autres moyens encore.
Les relais R1, R2, R3 peuvent être électro-mécaniques ou élec- -troniques. Il est aussi possible de n'employer qu'un seul relai en utili- sant un distributeur qui met en circuit ce relai unique sur chacune des
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trois électrodes successive;ment, en même temps qu'il dirige le courant éventuel de la source S sur le moteur d'avance correspondant. Cette variante est représentée à la fig. 2, le distributeur D pouvant être constitué d'une came entraînée par un moteur démultiplié et assurant les contacts nécessaires.
Dans l'exemple de la Fig. 3, les moteurs M1, M2, M3, action- nant les électrodes respectives sont directement branchés entre les fils de phase et le neutre et son réglés de manière que pour la tension cor- respondant à l'écartement normal leur vitesse compense sensiblement l'u- sure moyenne des charbons et que la vitesse de chacun d'eux augmente ou diminue proportionnellement aux variations de tension, afin de rétablir automatiquement les écartements quand l'usure des charbons est inégale .
Le dispositif décrit peut naturellement être appliqué aides lampes de quatre électrodes ou davantage, alimentées en courant alterna- tif ou continu et des modifications de construction peuvent être envisa- gées sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS
1.- Dispositif de commande automatique de l'avance des électro- des des lampesà arc à plus de deux électrodes, caractérisé en ce que les électrodes montées en disposition convergente et alimentées par un géné- rateur à caractéristique descendante sont commandées séparément chacune par un élément influencé par les variations de- tension aux bornes de son circuit d'alimentation,de façon que chaque électrode peut avancer indi- viduellement vers le point de convergence pour rétablir l'écartement im- posé.