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DISPOSITIF PERMETTANT DE DETERMINER LA PHASE D'UNE TENSION ALTERNATIVE, QUI PEUT SE PRESENTER EN 12-PHASES DIFFERENTES AYANT DES DECALAGES
SUCCESSIFS DE 30 DEGRES.
L'invention a pour objet un dispositif qui permet de déterminer la phase dune tension alternative qui peut se rencontrer en 12 phases diffé- rentes qui constituent une série dans laquelle chaque phase a, par rapport à la phase précédente, un décalage de 30 degréso Pour obtenir un pareil dispositif on pourrait se servir d'un commutateur pas à pas'ou d'une chaîne de relais qui applique successivement toutes les phases possibles à un dispositif d'essai auquel la phase à essayer est amenée aussi et qui fonctionne pour arrêter le commutateur pas à pas ou la chaîne de relais, quand il constate Inégalité de phase.
Un tel dispositif, cependant, aurait le désavan- tage d'un fonctionnement assez lent en exigeant une quantité considérable de matériaux. C'est l'objet de l'invention de fournir un dispositif qui fait usage de quelques particularités de tensions alternatives qui peuvent se rencontrer en 12 phases à décalages mutuels de 30 degrés, dispositif qui fonctionne rapidement et qui ne demande qu'une moindre quantité de matériauxo
Comme on sait, la tension résultant de deux tensions alternati- ves de fréquence et d'amplitude maximum égales, ces tensions ayant un déphasage de 180 , est de zéro.
Dans le cas d'un différence de phase de + ou - 150 la tension résultante est d'environ 1/2E, ou E est l'amplitude-de la tension à comparer, de sorte qu'en essayant, au.moyen d'un dispositif convenable, si la tension résultant de la phase à comparer et de la phase de comparaison est supérieure ou inférieure à poexo 1/4E, on peut faire une discrimination entre l'une des douze phases d'une tension alternative et les onze autres en ce qui concerne leurs rapports à une certaine phase de comparaison.
L'invention repose sur l'idée que d'une telle façon on peut également faire une discrimination entre un groupe de trois tensions alternatives, successi- ves quant à la phase, et les neuf autres en appliquant comme phase de comparaison au dispositif dressai la phase opposée à la phase du milieu du groupe
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de trois phases à rechercher.
La tension résultant de la phase de comparaison et de l'un des trois phases recherchées est de zéro ou d'environ 1/2E, E indiquant encore l'amplitude de toutes les tensions alternatives à comparer. La tension résultant de la phase de comparaison et de chacun des neuf autres phases est d'au moins E et d'au plus 2E. La limite de discrimination,, dans ce cas, doit être mise entre 1/2E et E, notamment à environ 3/4E.
Le dispositif d'essai exécute l'essai de phase en deux étages.
Dans le premier étage il détermine si la phase en question appartient à la
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triade opposée à la phase 0, ou à celle opposée à la phase /7j 3". ou 7r . 2 2 Dans le second étage il détermine si la phase inconnue coincide avec la phase médiane de la triade ou avec l'une des phases de côté.
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Dans ce but le dispositif d'essai comporte un dispositif qui ap- plique successivement les phases 0, 77* TT et 3 77* (phases principales) 2 2 comme phases de comparaison a un dispositif discriminateur,, qui arrëte ledit dispositif, quand la phase opposée à la triade à laquelle appartient la phase inconnue est appliquée. La tension de discrimination, dans ce cas , est de 3/4E. Après la première opération du dispositif discriminateur une commutation effectue la mise en circuit de la deuxième partie du dispositif d'essai, partie qui applique, successivement, comme phases de comparaison
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au dispositif discriminateur, la phase principale de la première partie de l'essai (0, Bzz F , ou Ll7-) et les phases ayant, par rapport à 2 '2 cette phase principale, un décalage de + 7r et - 7F la limite de 6 6 discrimination étant mise à 1/4E.
Le discriminateur arrête cette deuxième partie du dispositif d'essai, quand la phase recherchée est appliquée.
La figure 1 représente un dispositif d'essai de phase et l'am- plitude .
La figure 2 est un diagramme de fonctionnement des tubes SV1 et SV2 de la figure 1.
Le discriminateur de phase,, comprenant les transformateurs PT et BT les tubes SVI et SV2 à cathode froide et le relais WP est tout à fait égal à celui qui, dans le système Bell 7 E, assure la commande des sélecteurs ' suivant le système de marquage au moyen de phases.
Le dispositif d'après la figure 1 est un dispositif combiné d'essai de phase et d'amplitude. Si l'on se sert de plusieurs tensions d'am- plitude différente, chacune de ces tensions pouvant se présenter en 12 pha- ses à décalages mutuels de 30 degrés, un essai d'amplitude doit précéder l'es- sai de phase. Dans la forme décrite de réalisation l'essai d'amplitude a. lieu au moyen de la chaîne des relais A,B, C, immédiatement après, que le contact St de démarrage est fermé en -vue de la mise en marche du dispositif.
Il est supposé pour le moment, que l'amplitude de la tension à essayer soit déjà déterminée et que l'essai de phase peut commencer. Par suite de 1' essai d'amplitude déjà fait, les relais A et C, éventuellement B aussi., sont excités et verrouillés sur le contact c2. Quand l'armature wp du relais WP d'essai retourne à la position dessinée, le relais D s'excite dans le cir- cuit suivant: -terre, contact de démarrage St, contact de repos wp, contact de travail c4, contact de repos h2, enroulement D, - batterie. Par de contact a3 la phase à essayer est déjà connectée à l'enroulement droit (primaire) du transformateur PT ; le contact d5 connecte la phase de comparaison à l'enrou- lement gauche (primaire) du transformateur BT.
Le contact d4 ferme le cir- cuit anodique du tube SV2, de sorte qu'au commencement de l'essai le dispositif discriminateur est au repos. Le contact d2 connecte la première partie
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du dispositif d'essaie comprenant les relais D à H au contact wp de commande du relais WP d'essai du dispositif discriminateur. Au moyen des enroulements secondaires des transformateurs BT et PT les tensions à comparer sont addi- tionnées et appliquées aux cathode et électrode de commande interchangeables du tube SV1 à cathode froide. Ce tube a une atmosphère gazeuse dans laquel- le se produit une décharge luminescente quand la tension entre lesdites électrodes surpasse une certaine valeur. Les résistances élevées R5 et R6 empêchent que la décharge ne change en un arc indépendant.
Toutes les fois que la dite tension baisse au-dessous du niveau critique, le tube s'éteinto La condition de repos du dispositif, c'est-à-dire la condition dans laquelle il n'y a pas d'égalité de phase entre les tensions à comparer, est telle que le tube SV1 est allumé, tandis que le tube SV2. qui a également une atmos- phère gazeuse, est éteinto Quand Inégalité de phase commence la différence de tension entre la cathode et llectrode de commande du tube SVI baisse définitivement au-dessous de la tension d'allumage.
La décharge dans la voie-principale s'éteint en même temps que l'arc entre les électrodes sembla- blesa La tension anodique du tube SV1 devient alors tellement peu négative que le tube SV2 s'allume.
Le fonctionnement du tube SV1 est illustré par la graphique de la figure 2. L'exemple part d'une différence de phase de 180 degrés.
Les deux électrodes semblables reçoivent des tensions suivant les lignes dé- signées par cathode 1 et cathode 2. Quand la tension entre 1 et 2 est d'en- viron 75Vla décharge commence, l'arc dans la voie principale étant établi en même temps. Par conséquent la tension anodique baisse de zéro à - 105 V; le condensateur Ci est chargé. Un instant avant l'inversion de phase la ten- sion entre la cathode et l'électrode de commande devient insuffisante pour maintenir la décharge. Le condensateur C1 empêche que la tension anodique ne monte parallèle à la tension de la cathode. La différence de tension en- tre la cathode et l'anode baisse au-dessous de la valeur nécessaire, de sorte que l'arc entre ces électrodes s'éteint également.
Quand, après l'inversion de phase (où les deux électrodes semblables changent de fonction) la tension cathodiques est redevenue suffisamment négative, le tube se rallume, dans la voie de commande et dans la voie principale. Cette opération se repète jus- qu'à ce qu'il se produise l'égalité de phase. Le tube SV1 s'éteint alors définitivement; le tube SV2 s'allume et le relais WP dans le circuit anodi- que de ce- tube s' excite
Le relaia WP s'excite donc dans le cas d'égalité de phase.
Quand l'égalité de phase des deux tensions à comparer est perturbée le tu- be SV1 s'allume bien, mais le tube SV ne s'éteint qu'après une interruption instantanée du circuit anodique. Alors seulement le discriminateur est re- tourné au repos. Quant au fonctionnement du dispositif d'essai il est à re- marquer que les temps de fonctionnement des relais D à H sont d'environ 10 msec.,tandis que le temps de fonctionnement du dispositif discriminateur (l'excitation du relais WP comprise),, dans le cas d'égalité de phase, peut être mis à environ 2 msec. Les relais D à H ne peuvent attirer l'armature en conséquence d'une excitation de 2 msec.
Après la fermeture du contact d5 la phase O.de comparaison est connectée, par les contacts de r epos e3 et 13 à l'enroulement du transforma- teur BT. Au moyen d'un branchement de l'enroulement primaire du transforma- teur BT, le dispositif discriminateur, est ajusté maintenant de telle sorte, que les limites de discrimination se trouvent aux phases # ¯ #/4, c'est- à-dire que- ce dispositif fonctionne si la phase à essayer est # , # + {=, ou #- #/6, tandis que par toutes les autres phases du groupe de 12 le dispositif demeure dans la condition de repos.
Au commencement de l'essai il y a deux possibilités, c'est-à- dire la phase à essayer appartient au groupe de trois qui font fonctionner le dispositif discriminateur ou elle n'y appartient pas. Le premier cas
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sera laissé., de côté pour le moment. Dans l'autre cas le relais E a l'occa- sion de s'exciter dans le circuit suivants terre, contacts St, wp, c4, h2, dl, enroulement E, - batterie. Par le côté de travail du contact e3 la phase de comparaison # est amenée au discriminateur. Si cette phase n'appartient pas encore à la phase à essayer, le relais F est à même de fonctionner par le contact el, etc. Si, cependant, un des relais D à G amène la phase de comparaison qui appartient à celle de la tension à essay- er,le discriminateur entre en opération.
Le relais WP attire l'armature et interrompt, au moyen du contact wp, le circuit de fonctionnement de la chaî- ne des relais D à G; le contact de travail de l'armature wp ferme un circuit de maintien pour la chaîne de relais pour autant qu'elle s'est excitée. En même temps un circuit d'excitation se trouve étable pour le relais H, qui ferme,au moyen du contact h1, un circuit de maintien pour les relais D à G, pour autant que ces relais ont attiré l'armatureo Les contacts h3 et h5 effectuent une commutation du discriminateur de manière à lui conférer la faculté de discerner une seule phase des onze autres, non plus entre un groupe de trois phases et les neuf autres, comme c'était le cas d'abord. Le contact h4 interrompt le circuit anodique du tube SV2, ce circuit n'étant rétabli que lorsque le relais K s'excite.
Le tube SV2 s'éteint et reste éteint dans la phase suivante de l'essai, si la phasea essayer n'est pas la phase principale de la triade trouvéee
Le contact h2 relie le contact wp à la deuxième partie du dispo- sitif d'essai, disposée de la même façon que la première partie, sauf qu'il comporte moins de relais. Après que le tube SV2 s'est éteint,le contact h4 s'étant ouvert par suite de l'excitation du relais H à la fin de la première partie de l'essai, et que le contact wp est retourné dans la position indi- quée, le relais K s'excite. Ce relais reste verrouillé sur le contact wp de travail, si la phase principale se trouve être la phase recherchée. Si ce n'est pas le cas, le relais L, éventuellemerit le relais M aussi, s'exci- te après le relais K, qui reste verrouillé en tout cas.
Si la phase de comparaison diffère encore de + ou - # de
6 la phase recherchée, le relais L s'excite dans le circuit suivant: terre., St, wp, c4, h (côté de travail), n, kl, enroulement du relais L, - batterie.
Par l'un dès-contacts 13 à 16 et la chaîne de contacts d5 et e3 à g3, entièrement ou en partie (selon que l'excitation des relais D à G à pu avoir lieu dans la première partie de l'essai), il est connecté au discriminateur une phase ayant relativement à la dernière phase utilisée dans la première partie de l'essai un déphasage en avant de 30 degréso Si cette phase n'est pas non plus la phase qu'il faut, le relais M aussi attire l'ar- mature
Quand la phase exacte de comparaison est appliquée au dispositif, le tube SV1 s'éteinto Le tube SV2 s'allume et le relais WP attire l'armature.
Par conséquent un circuit se trouve établi pour l'enroulement du relais N, circuit allant par les côtés de travail des contacts d2 et k2. Le relais N attire,l'armature et se ferme au moyen du contact n1 un circuit de maintien, de sorte que les positions obtenues des relais sont fixées. Le contact n2 empêche l'excitation d'autres relais de la chaîne. La phase désirée est trou- vée.
Le dispositif décrit ne permet pas seulement de déterminer, poexo dans un enregistreur, la phase connectée à quelque contact d'un sélecteur mis en place, comme c'est paexo le cas dans l'exemple de la figure 1. On peut se servir de ce dispositif dans tous les cas où il est attribué à la pha- se d'un courant alternatif quelque qualité caractéristique qui doit être dé- terminée, comme ce peut être le cas p.ex. dans la transmission de critères de sélection au moyen des phases d'une tension alternative.
Le dispositif décrit fait un choix, dans les 12 phases-de tensions
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alternatives d'amplitude égale. Si, cependant, poexo deux séries de tensions sont prévues, distinguée l'une de l'autre par l'amplitude, chacune présentant 12 possibilités en ce qui concerne la phase, il faut, avant que le dispositif d'après la figure 1 soit mis en opération, qu'un essai ait été fait pour con- stater auquel groupe de tension appartient la phase à essayer. C'est que les tensions sont mesurées par rapport à la tension nécessaire pour provoquer la décharge entre la cathode et 1-'électrode de commande du tube SV1.
Si l'on n'applique donc qu'une seule tension au discriminateur d'après la figure 1, c'est-à-dire seulement à enroulement primaire de l'un des transformateurs PT et BT l'amplitude de cette tension peut être déterminée par rapport à la tension d'allumage du tube SV1.
S'il y a p.ex. deux séries de tensions alternatives à douze phases, les amplitudes de ces séries étant de 3V et de 5V, le transformateur (p.exo BT) est pourvu, en vue de l'essai d'amplitude, de branchements dé- signés respectivement par 3V et 5V, réalisés de telle façon, que la tension d'allumage est atteinte tout juste, quand--une tension alternative de 4V est appliquée à la borne marquée 3V. Une tension de 3V de n'importe quelle phase ne pourra donc pas allumer le tube SV1, tandis qu'une tension de 5V allumera toujours le tube, quelle que soit la phase de cette tension.
Quand l'essai doit commencer, le contact St (contact de relais) se ferme, établissant par le côté de repos du contact wp un circuit d'exci- tation pour le relais A. Le contact a3 amène la tension à essayer au discri- minateur; le contact a4 ferme le circut anodique du tube SV2, qui ne peut s'allumer alors, quand une tension de la série de 5V est appliquée.
Les relais A et B ont un temps de fonctionnement d'environ 10 mseco, tandi que le discriminateur a un temps de fonctionnement de 2 msec; les re- lais A et B ne réagissent pas sur une excitation de 2 msec. S'il s'agit ' d'un essai d'une tension de la série de 5V le relais B peut attirer l'arma- ture après le relais A. Le contact bl effectue une commutation. La ten- sion de la série de 5V, appliquée au branchement pour 5V du transformateur PT n'est pas suffisant pour maintenir le tube SV allumé. Le tube s'éteint, de sorte que le tube SV s'allume. Le relais WP1attire l'armature; le con- tact wp ferme un circuit d'excitation pour le relais C, qui se ferme, au moyen du contact c4 un circuit de maintien.
Le contact cI connecte l'enrou- lement primaire du transformateur PT de façon requise en vue de l'essai de phase qui suit éventuellement. Le contact c4 connecte la chaîne des relais
D-H au contact wp de commande-.
S'il s'agit d'une tension de 3V, le relais WP s'excite immédia- tement après le fonctionnement du relais Ao Un circuit se ferme alors pour le relais C, sans que le relais B fonctionne,
Le dispositif d'après la figure 1 exécute d'abord l'essai de tension et ensuite l'essai de phase, notamment si l'on considère la partie d'en bas de la figure9 respectivement par la chaîne supérieure de relais et par les chaînes médiane et inférieure.
Une application importante de l'invention' est un poste d'abonné à plusieurs lignes. Dans ce cas la tension inconnue est celle d'une ligne primaire. Le résultat des essais d'amplitude et de phase est fixé par la position des relais B, E, F, G, L et M. Quand, après s'être arrête à la ligne primaire, trouvée accupée, le sélecteur est de nouveau mis en marche pour chercher une ligne secondaire libre, la phase recueillie au transforma- teur BT sert de tension de comparaison dans la recherche qui suit. Les lig- nes secondaires ont toutes la même phase caractéris.tique que la ligne primaire et s'il est trouvée une ligne qui a cette phase, cette ligne étant essayée libre de manière connue, non pas décrite, le relais WP, en fonctionnement, arrête le sélecteur.
Le relais C peut être combiné avec le relais D. Les relais H et
K, eux ainsi pourraient être combinés. En vue du long temps d'extinction
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du tube SV2 à cathode froide, il est plus sûr de maintenir ces relais à parto
On peut encore faire un certain nombre de variations sur le dis- positif d'après la figure la Si poexo les relais K et L ne doivent avoir que peu de contacts on pourrait prévoir pour chaque groupe de trois phases une série de relais de balayageo A la chaîne de relais on pourrait, natu- rellement, substituer un commutateur pas à pas, qui est arrêtée lorsque la phase (ou groupe de phases) exacte est trouvée.
Résumé
L'invention a pour objet un dispositif pour identifier, entre des limites de discrimination, la contrephase d'une tension inconnue avec l'une d'un certain nombre de phases discrètes de comparaison, ce dispositif étant remarquable notamment par les caractéristiques suivantes, considérées sé- parément ou en combinaison:
a) il comporte un enregi.streur pour la fixation du résultat d'un premier essai à limites amples de discrimination, essai qui détermine l'in- tervalle de phases dans lequel se trouve la contrephase, et des moyens pour exécuter, à partir de la position obtenue de l'enregistreur, un second essai dans l'intervalle trouvé de phases, essai fait avec des limites plus étroites de discrimination, dans le but de trouver la contrephase recherchée. b) il sert en même temps pour discerner, par un essai qui précè- de l'essai de phase, entre les diverses classes d'amplitude de la tension inconnue.
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