BE503375A

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Publication number: BE503375A
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Description


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  PERFECTIONNEMENTS AUX CONVERTISSEURS ELECTRIQUES. 



   L'invention concerne des circuits de convertisseurs pour produire du courant alternatif à une fréquence   d'au   moins 500 périodes par seconde à partir d'une alimentation en courant continu avec un voltage d'au moins 1500 volts ou en courant alternatif de fréquence relativement basse avec un voltage de pointe d'au moins 1500 volts. 



   Selon l'invention, un tel circuit de convertisseur comprend au moins un tube à décharge électrique du type à vapeur de métal à basse pres- sion avec cathode liquide et commande par grille, ayant une grille désioni- santé à bas potentiel voisine de la grille de commande et du côté de la cathode et ayant une autre grille désionisante à bas potentiel, placée en- tre la grille de commande et l'électrode suivante à haut potentiel du côté de l'anode et espacée d'au moins 25 % de plus de l'électrode suivante à haut potentiel que de la grille de commande. 



   Par "bas potentiel", on entend, soit le potentiel de cathode, soit un potentiel (fixe ou variable) qui est notablement plus voisin du potentiel de cathode que le potentiel négatif de pointe de fonctionnement de la grille de commande. 



   Pour   l'application   de l'invention, il est préférable d'utiliser un tube à décharge électrique du type à enveloppe métallique dont l'envelop- pe est à potentiel flottant; la seconde grille   désionisante,   et de préférence aussi la grille désionisante du côté de la cathode par rapport à la grille de commande, peuvent alors être directement reliées électriquement à l'enve-   loppe.   



   Le dessin annexé montre., à titre d'exemple, un circuit de con- vertisseur de fréquence, établi selon une forme préférée de l'invention. 

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 la figure 1 est un schéma de circuit sur lequel on n'a pas in- diqué des détails indépendants de l'invention, tels que les circuits d'amor- gage; et la figure 2 est une coupe longitudinale schématique d'un bras porte-anode d'un tube à décharge électrique à plusieurs anodes qui fait par- tie du circuit de la figure 1. 



   Le circuit représenté à la figure 1 reçoit une alimentation de courant alternatif d'une ligne de distribution 10 triphasée à 50 périodes par seconde et il débite un courant alternatif à une fréquence d'environ 1000 périodes par seconde sur une bobine de chauffage   11.   



   Les anodes de chaque paire d'un tube à décharge électrique   12,   avec cathode ,liquide de mercure et six anodes, sont reliées entre elles par l'un des trois enroulements primaires 13-14-15 d'un transformateur débitant à haute fréquence. L'enroulement secondaire 16 de ce transformateur est relié au circuit de sortie constitué par la bobine de chauffage 11, dont 1' inductance est accordée par le condensateur 17. 



   L'enroulement primaire   19'd'un   transformateur d'alimentation est relié à la ligne 10. Les enroulements secondaires 18 de ce transformateur sont reliés aux points milieux des enroulements   13,   14 et   15.   Le point neutre des enroulements 18 est relié par une bobine de réactance 20 à la cathode du tube 12 qui est mise à la terre. La bobine 20 présente une réactance notable à la fréquence d'alimentation et sert à aplanir le vol- tage appliqué au circuit. 



   Des grilles de commande pour les anodes sont excitées à travers des résistances 21 par l'enroulement secondaire 22 d'un transformateur sta-   bilisateur,   dont   lenroulement   primaire 24 prélève un voltage à la fréquence de sortie du circuit de sortie   11-17   à travers un réseau changeur de phase 25. Une polarisation négative est appliquée aux grilles de commande par une source réglable 23 reliée au point milieu de l'enroulement secondaire 22. 



   La figure 2 montre schématiquement une coupe longitudinale d'un bras porte-anode du tube à décharge électrique 12. Ge tube 12 est du type à enveloppe métallique. 



   L'isolateur d'anode 30 est scellé au corps métallique tubulaire 31 du bras porte-anode et est aussi scellé au couvercle 32. L'anode de graphite 33 est supportée par le couvercle 32 au moyen d'une tige conduc- trice 33a. 



   Une grille divisant le potentiel 34 ferme l'extrémité inférieure d'un tube métallique 34a qui entoure l'anode 33 à l'intérieur de   l'isola-   teur d'anode 30. Aucun conducteur ne sort de la grille divisant le poten- tiel 34; on laisse son potentiel flotter. 



   La grille de commande 35 est supportée d'une manière isolante à l'intérieur du corps tubulaire 31, son .isolateur est indiqué en 36 et sa borne est indiquée en 35a. 



   Une grille désionisante 37 est disposée au-dessous de la grille de   commande   35 (c'est-à-dire du même coté que la cathode par rapport à cette grille de commande) et est supportée directement dans le corps tubulaire 31 avec lequel elle est en liaison électrique directe. Ge corps tubulaire 31 fait partie de l'enveloppe métallique du tube   12,   qui n'est pas reliée par un   conducteur   au circuit, mais flotte à un bas potentiel positif par rapport   à   la   cathode,.   



   Une autre grille désionisante 38 est disposée au-dessus de la 

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 grille de   commanda   35 (c'est-à-dire du même côté   que     1 '.anode   par rapport à cette grille de commande) et est aussi supportée par le corps tubulaire 31 avec lequel elle est en liaison électrique directe. 



   Dans cet exemple,l'écartement entre chacune des grilles   désio-   nisantes   37-38   et la grille de commande 35 est de 10 mm, en donnant la grande vitesse de désionisation nécessaire pour le fonctionnement à de hautes fréquences de sortie. La présence de ces grilles désionisantes 37 et 38 réduit aussi la valeur du voltage négatif nécessaire sur la grille de commande 35 pour éviter les retours d'arc sur l'anode 33.   L'écarte-   ment entre la grille divisant le potentiel 34 et la grille   4ésionisante   supérieure 38 est 12,5 mm, ce qui augmente la sécurité de fonctionnement avec de hauts voltages d'anode. 



   Un circuit établi comme représenté à la figure 1, bien qu'ap- plicable pour un large domaine de puissances et de fréquences de sortie pos-   sibles,   peut être disposé par exemple pour fournir une puissance d'environ 200 kilowatts   à   une fréquence d'environ 1000 à 2000 périodes par seconde, l'enroulement secondaire 18 du transformateur d'alimentation étant établi pour donner des voltages de phase maxima par rapport au neutre de   4000   à   -6000   volts. 



   Dans des variantes de construction, on peut employer des grilles supplémentaires divisant le potentiel. On peut aussi supprimer la grille divisant le potentiel 34   et.,   dans ce cas,l'écartement entre la grille   désionisante   supérieure 38 et la surface inférieure de l'anode 33 sera au moins de 25 % plus grande que l'écartement entre cette grille et la grille de commande 35 et la sécurité de fonctionnement à de hauts voltages d'anode sera ainsi augmentée de façon analogue. 



   Quand on emploie une grille divisant le.potentiel 34, celle-ci peut être maintenue à un potentiel fixe par rapport à l'anode au moyen d'une connexion sortant du tube   12   et reliée à un potentiomètre entre ano- de et cathode. 



   Au lieu d'être reliées au corps tubulaire 31 du bras porte- anode et ainsi à l'enveloppe du tube 12, l'une des grilles désionisantes 37 et 38 ou les deux peuvent être reliées à la cathode ou à une source quelcon- que de potentiel qui est notablement plus voisine de potentiel de cathode que le potentiel négatif de pointe en fonctionnement de la grille de com- mande 35 La grille   désionisante   inférieure   37   peut même être isolée et laissée à un potentiel flottant ou elle peut être reliée par une impé- dance à la cathode et laissée ainsi à un potentiel flottant, car dans les deux cas le potentiel flottant sera bas. Selon une autre variante,   l'enveloppe,   au lieu d'être isolée du circuit, peut être reliée à la ca- thode par une impédance, mais alors son potentiel sera encore flottant. 



   Bien qu'on ait décrit l'invention en référence à son applica- tion dans un circuit employant un tube à décharge électrique à plusieurs anodes  elles   est applicable d'une manière analogue à un circuit   utili-   sant un ou plusieurs tubes à décharge électrique à une seule anode,, 
Un circuit convertisseur selon   l'invention.,   pour produire du courant alternatif à une fréquence d'au moins 500 périodes par seconde à partir de courant continu à voltage d'au moins 1500 v, serait générale- ment plus simple que le circuit convertisseur de fréquence représenté à la figure 1. On pourrait utiliser un seul enroulement primaire sur le trans- formateur de sortieles anodes étant reliées en parallèle au moyen de bobi- nes de réactance. 
 EMI3.1 
 



  R, E T E N D I G A T I 0 N S 

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Claims

1) Un convertisseur électrique peur produire du courant alter- natif à une fréquence d'au moins 500 périodes par seconde à partir d'une <Desc/Clms Page number 4> alimenta+,ion en courantcontinu avec un voltage d'au moins 1500 volts ou en courant alternatif à fréquence relativement basse avec un voltage de pointe d'au moins 1500 volts, qui comprend au moins un tube à décharge électrique du type à vapeur de métal à basse pression avec cathode li- quide et commande par grille,

ayant une grille désionisante à bas poten- tiel voisine de la grille de commande et du côté de la cathode et ayant une autre grille désionisante à bas potentiel placée entre la grille de commande et l'électrode suivante à haut potentiel du côté de l'anode et espacée d'au moins 25% de plus de l'électrode suivante à haut potentiel que de la grille de commande.

2) Un convertisseur selon la revendication 1, dans lequel la dite électrode suivante à haut potentiel est l'anode elle-même, 3) Un convertisseur selon la revendication 1, dans lequel la dite électrode suivante à haut potentiel est une grille divisant le potentiel.

4) Un convertisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le tube à décharge électrique est du type à enve- loppe métallique, dont l'enveloppe est à potentiel flottant, et dans le- quel la seconde grille désionisante est en liaison électrique directe avec l'enveloppe.

5) Un convertisseur selon la revendication 4, dans lequel la grille désionisante, du côté de la cathode par rapport à la grille de commande, est aussi en liaison électrique directe avec l'enveloppe.

RESUME -Convertisseur électrique constitué par un tube à décharge électrique à vapeur de métal à basse pression avec cathode liquide et commande par grille, comportant une grille désionisante voisine de la grille de commande du côté de la cathode et une autre grille désionisante entre la grille de commande et l'électrode suivante à haut potentiel du côté de l'anode.