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DISPOSITIF ELECTRIQUE A ATMOSPHERE DE VAPEUR.
La présente invention se rapporte aux dispositifs électriques de commande des machines électriques et concerne spécialement les dispositifs é- lectriques de commande pour les moteurs à grande puissance.
Les contacteurs mécaniques, s'usant anormalement vite., ne convien- nent pas aux machines électriques telles que des moteurs de grande;puissance, qui doivent être mises fréquemment en et hors service. On a déjà proposé d'u- tiliser des dispositifs électriques à atmosphère de vapeur comme interrupteurs de ligne, dans ce cas. On plaçait dos à dos une paire de valves dans chacune deslignes d'alimentation Par exemple, il fallait utiliser, dans un circuit d'alimentation triphasée six valves électriques pour ouvrir et fermer le cir- cuit à courant alternatif.
Dans le dispositif suivant la présente invention ; ces six valves sont remplacées par trois valves placées dans le fil neutre de l'enroulement en' étoile de la machine et commandant la conductivité de la connexion étoile de la machine. Les valves de ce dispositif sont reliées en série en circuit polygonal fermé, de façon que lpalimentation des valves permette au courant de passer d'une extrémité neutre à l'extrémité neutre voisine-; comme si ces ex- trémités étaient réunies l'une à l'autre.
La présente invention a pour but de procurer unecommutateur pour grande puissance utilisant un minimum de valves électriques.
Elle a encore pour but de procurer un commutateur utilisant des valves électriques pour commander la connexion-,au fil neutre d'un groupe d'en- roulements en étoile.
D'autres buts et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description détaillée donnée ci-après avec référence au dessin annexé dont l'unique figure est une représentation schématigue d'un dispositif électrique à atmosphère de vapeur conforme à l'invention.
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Dans la forme d'exécution de l'invention représentée à titre d'exem- ple, un moteur triphasé à induction 10 ayant trois enroulements d'alimentation , connectés en étoile 11, 12 et 13, reçoit son courant d'un circuit alternatif 15 à nombre de phases désiré quelconque, représenté ici sous la forme tripha- sée. Les extrémités neutres A, B, C des enroulements en étoile 11, 12, 13 ou, en général, de tout enroulement connecté en étoile, sont reliées entre elles au moyen de valves connectées en polygone 16, 17, 18 qui, lorsqu'elles sont conductrices, laissent passer le courant dans le sens A,B, C, A.
Chacune des valves 16, 17, 18 est de préférence du type électrique à atmosphère de vapeur et du genre ignitron comportant une cathode liquide 20 et une anode solide 21 ainsi qu'un igniteur 22 et une électrode d'entretien 23 pour assurer la con- duction des dispositifs 16, 17 et 18.
Chaque igniteur ou électrode d'allumage 22 est reliée à travers un circuit à impulsion 25 à un circuit d'alimentation qui peut avantageusement se confondre avec le circuit d'alimentation à courant alternatif 15 du motetr 10. De même,les électrodes d'entretien 23 sont reliées à une source convena- ble de courant alternatif 26.
Ces connexions sont représentées sous la forme d'un transformateur connecté en étoile 27 dont les enroulements primaires 27 sont reliés au circuit d'alimentation à courant alternatif 15 et dont les enroulements secondaires pratiquement indépendants 26 et 28 alimentent, l'un, les électrodes d'entretien 27 de chacune des valves 16, 17 et 18'et l'autre, le circuit à impulsions 25.
La commande de la conduction dans une extrémité neutre de la ma - chine 10 est réalisée au moyen d'un dispositif de commutation 30 prévu dans les fils primaires du transformateur de commande 27. Quoique l'on puisse action- ner ce dispositif de commutation de différentes manières, on prévoit générale- ment un interrupteur de démarrage 31 qui excite un solénoïde de fermeture 32 qui se verrouille lui-même en connectant le primaire du transformateur 27.
Un interrupteur série 33 est aussi prévu pour désexciter le solénoïde' '32 et permettre la réouverture du dispositif de commutation 30, ce qui déconnecte le transformateur de commande 27.
Quoi que l'on puisse commander les boutons 31 et 33 de différentes fagons, par exemple à la main ou à distance, ils sont habituellement asservis à une opération de commande de temps ou de position du moteur 10. Par exemple, le bouton d'arrêt 33 peut aisément consister dans l'interrupteur limiteur d'une machine (non représentée) actionné par le moteur 10. Afin de permettre au mo- teur 10 de tourner dans les deux sens, un inverseur 35 est inséré en amont du moteur 10 et sert à inverser la connexion de deux enroulements d'excitation, 11 et 12 par exemple:; ce qui, comme on le sait, renverse le sens de rotation du moteur. Les fils d'alimentation du transformateur de commande 27 sont connectés à l'inverseur 35 côté machine, de façon que le sens de rotation dans le circuit neutre corresponde au sens de rotation dans les enroulements d'ali- mentation.
Pour faire fonctionner le commutateur conformément à l'invention on enfonce le bouton de démarrage 31, ce qui alimente le transformateur de commande 27, lequel envoie à son tour une impulsion à un des circuits à impul- sions 25 provoquant le passage du courant dans l'igniteur 22 et la naissance d'un arc cathodique sur une des cathodes 20 du dispositif polygonal.
L'électrode d'entretien 23 est alimentée de même pour maintenir l'arc cathodique dans la valve considérée. Cette électrode d'entretien 23 doit être alimentée pendant une partie assez grande de la demi-période de façon que l'arc cathodique soit disponible pour amorcer le courant entre l'anode princi- pale 21 et la cathode 20 quel que soit le facteur de puissance de l'installa- tion . En d'autres mots,quel que soitle retard du courant sur la tension, l'arc cathodique doit être disponible au moment où il faut amorcer le passage du courant.
En supposant le point A positif au moment du démarrage, la valve 16 située entre A et B est conductrice la première et le courant commence à passer de la borne A à la borne B au moment dépendant du facteur de puissance.
Plus tard, quand la borne B devient positive par rapport à C, la valve 17 en-
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tre B et G devient conductrice et le courant commence à passer de la borne B à la borne C. Quand le potentiel varie, le courant peut aller de à B et retour par la même phase ou bien il peut aller de A à B et par la valve 17 à G et retour par la branche opposée de l'étoile à la source de courant alternatif 15.
Après un temps déterminé, le courant est interrompu dans la valve 16 entre A et B et la valve 18 entre G et A devient conductrice, laissant pas- ser le courant de C à A, et de même le courant faitcontinuellement le tour du circuit, chaque valve conduisant le courant pendant environ 180 degrés élec- triques. Quand on veut arrêter la machine, on enfonce le bouton d'arrêt 33, ce qui coupe l'excitation et interrompt le courant dans les valves 16, 17, 18 connectées en circuit fermé polygonal, ouvrant ainsi en fait la liaison des enroulements au point neutre et arrêtant le courant dans la machine.
Le dispositif présente l'avantage supplémentaire d'avoir le courant circulant, pendant la plus grande partie de la demi-période de conduction, à travers une seule valve dans son retour vers la phase voisine. Il n'y a ainsi qu'une seule chute de tension d'arc en série avec la tension appliquée à la charge au lieu de la double chute de tension d'arc toujours en série quand on utilise, comme interrupteurs, des valves mises dos-à-dos.
On a décrit et représenté ci-dessus, à titre d'exemple., une forme d'exécution préférée de l'invention. Il est entendu que la description et la représentation sont données à titre d'exemple seulement et que des changements et modifications peuvent y être apportés, sans s'écarter 'du véritable esprit de l'invention.
REVENDICATIONS.
1. Dispositif électrique de commande pour une machine électrique ayant un enroulement en étoile caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs val- ves électriques reliées en polygone servant à commander la conductivité de la liaison de l'enroulement en étoile au point neutre.