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TRANSFORMATEURS"A"CONTACTS "(REDRESSEURS9 -REDRESSEURS INVERSES, -TRANSFOtMATEU,RS) AVEC MATIERE .DE CONTACT .LIQUIDE.
Les transformateurs à contacts habituels, (redresseurs9 redres- seurs inversés, transformateurs) comportent des contacts en matière solide.
Il est vrai qu'on avait choisi une matière telle et que l'on a prévu des montages spéciaux tels qu'une formation d'étincelles aux contacts est évitée ou réduite dans la mesure du possible. Mais dans certaines circonstances la formation d'étincelles ne peut pas être supprimée complètement, et il en ré- sulte que les contacts s'usent rapidement et qu'ils doivent être réglés, soit remplacés.
Sous d'autres rapports on a déjà fait des propositions au sujet de contacts, qui se régénèrent par eux-mêmes. Un tel contact est par exemple le mercure liquide dans le vide ou dans une enveloppe de gaz protecteur. Me- me sous une forte formation d'étincelles le mercure métalliquement pur s'ac- cumule toujours au fond du récipient. Une proposition de ce genre se rappor- te à une turbine à mercure., dans laquelle le mercure est projeté par une machine centrifuge sur les électrodes de telle sorte que suivant la position momentanée de la centrifuge il réalise la liaison électrique. Dans une au- tre proposition, un tube de mercure est soumis à un mouvement de va-et-vient et le mercure est dirigé vers l'un ou l'autre côté du tube, suivant le sens de l'accélération.
Dans ce cas également, le contact est réalisé sous vide de telle sorte que le mercure n'est pas soumis à une usure et reste métalli- quement pur. Pour la turbine à mercure citée en premier lieu, on ne peut pas songer à une réalisation sous vide, étant donné qu'il est inévitable que peu à peu de l'air pénètre dans le récipient le long de l'arbre de la turbine. Il est vrai que l'on pourrait remplir le récipient d'un gaz protec- teur, par exemple du gaz hydrogène, mais dans ce cas il faut avoir soin de prévoir à l'intérieur du récipient une certaine surpression constante, car le gaz inerte s'échappe également peu à peu le long de l'arbre de la turbi- ne.
Il n'est pas possible d'utiliser un récipient à remplissage de gaz hy-
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drogène-sans surpression intérieure, étant donné que l'on n'a aucune garan- tie contre la pénétration de l'air atmosphérique, ce qui formerait du gaz explosif (oxhydrique).
La présente invention se rapporte à un transformateur à con- tacts - redresseur, redresseur inversé, transformateur avec jet de mercure rotatif dans un récipient contenant un gaz protecteur ou sous vide. Les difficultés citées plus haut sont supprimées suivant l'invention grâce au fait que le moteur de commande est aussi enfermé dans le récipient. Il est parfois préférable de n'enfermer que le rotor du moteur de commande dans le récipient, tandis que le stator est fixé à l'extérieur du récipient.Pour de tels buts convient spécialement un moteur de commande à induit en court- circuit.
Quelques réalisations de formes de construction suivant l'inven- tion ainsi que les schémas correspondants sont représentées schématiquement par le dessin, figures 1 à 7.
La figure 1 représente schématiquement la coupe transversale à travers un transformateur à contacts suivant l'invention. Le récipient 1 con- tient à l'intérieur le rotor 2 d'un moteur triphasé, dont les coussinets 3,4 sont également logés à l'intérieur du récipient. La partie correspondan- te du récipient 1 est entourée concentriquement du stator 5 du moteur de com- mande. La paroi du récipient se trouve donc dans l'entrefer du moteur et est de préférence relativement mince et fabriquée en une matière à bonne conduc- tivité magnétique et à grande résistance ohmique, de telle sorte que le champ magnétique tournant du moteur n'est affaibli que dans une faible mesure.
Sur le dessin sont représentés schématiquement deux électrodes 6 et 7, qui sont fondues hermétiquement dans le récipient et qui à l'intérieur de ce dernier sont en contact avec des tôles de contacts dirigées vers le dessous.
8 désigne l'intérieur proprement dit du récipient; 9 la centrifuge qui re- prend le mercure 10 au fond du récipient et qui le projette à travers deux tuyères tubulaires sur les tôles de contact. Le nombre d'électrodes, de tôles de contact et de tuyères peut évidemment être augmenté suivant le nom- bre de phases désiré.
Une autre forme de réalisation du récipient est représentée sché- matiquement par la figure 2.1 désigne à nouveau le récipient sur le fond duquel se trouve le mercure 10, 20 désigne le rotor du moteur de commande, avec les tuyères. Ce dernier ne comporte cependant pas de coussinet, mais nage sur le mercure. Sous le récipient en fer hermétique 1 est prévu un système de bobines, analogue au stator d'un moteur triphasé et qui entrai- ne le rotor polarisé 20. La poussée du corps flottant doit dans ce cas être supérieure à la force d'attraction magnétique du système de commande 21, de telle sorte qu'on empêche une attraction du rotor et son immersion dans le mercure 10, pouvant produire un contact avec la paroi du récipient.
Les dispositifs peuvent être employés dans la forme de réali- sation décrite jusqu'à présent aussi bien comme redresseur que comme ondu- leur. Un arrangement d'onduleur à montage biphasé à point central est re- présenté par la figure 3. 1 désigne à nouveau le récipient qui contient quatre électrodes. Les électrodes 6 et 7, de même que les électrodes 6' et 7' sont diamétralement opposées. Au centre du dispositif se trouve une centrifuge rotative, avec deux tuyères diamétrales. En outre, on a prévu une source de courant continu, par exemple une batterie 30, qui est rac- cordée au centre d'un enroulement de transformateur 31.
Les deux extrémités de l'enroulement sont reliées aux électrodes 6' et 7'o Dans la position représentée de la centrifuge le jet de mercure relie les électrodes 6' et 7' et soumet ainsi au potentiel positif de la source de courant continu l'extrémité de gauche de l'enroulement de transformateur. Après une rota- tion de 90 , le jet de mercure relie les électrodes 6 et 7 et soumet ain- si au potentiel positif l'extrémité de droite de l'enroulement de transfor- mateur.
En cas de montage triphasé on peut choisir un arrangement sui- vant la figure 4. La centrifuge tournante, présentant deux tuyères, se
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trouve comprise entre un arrangement de contacts qui présente sur une éten- due de 180 les trois conduites anodiques Al, A2, A3 et dont les 1800 res- tants sont constitués par un contact qui est raccordé au pôle positif de la source de courant continu. Pour les deux montages décrits jusqu'à pré- sent la vitesse de rotation est la moitié de la fréquence.
Dans un arrangement suivant la figure 5 par contre la vitesse de rotation est égale à la fréquence. Le récipient 1 est représenté' sché- matiquement en coupe transversaleo Supposons tout d'abord qu'il n'y ait que deux anodes Alet A2 en présence. La source de courant continu 50 est montée entre le récipient 1 et le centre de l'enroulement primaire d'un transformateur 5lo Un condensateur de lissage 52 est prévu en parallèle à l'enroulement secondaire. La centrifuge tournante 53 ne présente dans ce cas qu'une seule tuyère.
La figure 6 représente en outre un montage pour fonctionnement à six phases. La centrifuge tournante 60 ne comporte qu'une seule tuyère.
Dans le carter 61 sont régulièrement réparties 6 électrodes ne portant pas de chiffre de référence, chacune de ces électrodes étant raccordée à un enroulement du transformateur 62 monté en polygone. Ce transformateur comporte en outre un enroulement diagonal 63, dont le centre est raccor- dé au deuxième pôle de courant continuo
Il est très difficile de réaliser techniquement un arrangement multipolaire, sans employer deux dispositifs. La figure 1 représente pour cette raison un montage à six phases avec deux enroulements secondaires au transformateur. Une seule centrifuge est nécessaire, le jet de mercure re- liant entre eux les points 70, 71, ou 72, 73, etc., comme cela résulte de l'arrangement spatial des contacts représentés en dessous. Dans cet arran- gement également la vitesse de rotation du moteur est égale à la moitié de la fréquence du réseau.
Les deux polarités sont captées en deux points dia- métralement opposés des enroulements secondaires intérieur et extérieur.
Afin d'être dispensé d'enroulements conducteurs de courant à l'intérieur du 'écipient, le moteur triphasé peut même en cas de fonction- nement en onduleur être alimenté par sa propre fréquence. Le démarrage est alors, le cas échant, possible avec des condensateurs et des circuits oscillants accordés en conséquence. La commande peut évidemment aussi être réalisée par un aimant actionné par un moteur à courant continu, étant don- né que de cette manière un champ tournant analogue à celui d'un moteur à courant alternatif est produit.
Suivant que le dispositif est utilisé comme onduleur ou comme re- dresseur,il est préférable d'interrompre le courant pendant le recouvre- ment, ou de réaliser une jonction momentanée. L'interruption est réalisée grâce à un écart suffisant des électrodes, les fentes entre les électrodes devant suivant l'invention se trouver dans la direction de mouvement du jet de mercure, pour éviter des court-circuits indésirableso On peut en outre réaliser une interruption grâce à des pièces intermédiaires isolées, qui font saillie au-delà de la surface des électrodes.
En cas de fonctionnement en redresseur la liaison des électrodes a lieu à l'aide d'un rayon élargi, la largeur de la fente étant moindre.
Mais de cette manière on ne peut réaliser qu'un recouvrement de quelques degrés. Pour cette raison on emploie de préférence deux tuyères de projec- tion voisines, qui correspondent au recouvrement désiré. Cela présente éga- lement l'avantage que la résistance dans le circuit de commutation est ré- duite.Grâce à des écarts entre les électrodes plus grandes pendant la com- mutation on peut le cas échéant augmenter encore la résistance de commuta- tion. De cette manière un avancement de la zone de commutation est possible.
On peut choisir un recouvrement d'une grandeur telle que l'on peut également employer les réactances habituellement employées avec des redresseurs à contacts. De préférence, on diminue l'inductivité du trans- formateur à des tensions de dispersion très faibles inférieurs à 05 % de telle sorte qu'un fonctionnement exempt d'étincelles est obtenu mêmetavec une charge 10 fois plus grande que la normale avec les bobines de réactance
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habituelles
Pour ne pas perdre les avantages réalisés grâce à l'inductivité' de dispersion faible du transformateur, les conduites de raccordement entre le transformateur et le redresseur doivent être aussi courtes que possible.
Même si un fonctionnement exempt d'étincelles est rendu possible grâce aux bobines de réactance en fonctionnement en redresseur-et grâce aux condensateurs en fonctionnement en onduleur, une formation d'étincelles dans l'instrument, par suite de surcharges et de mauvais raccordement des phases, etc., n'est nullement nuisible,,pour autant qu'un refroidissement et une extinction suffisants des étincelles soient produits par un gaz réducteur.
Au cas où l'instrument fonctionne comme onduleur, avec moteur syn- chrone à induit en court-circuit,, on peut employer sa fréquence propre pour la commande. Le rotor doit occuper une position optimum par rapport aux élec- trodes, pour que l'instrument puisse développer sa pleine puissance ou vites- se de rotation. La fréquence produite par l'instrument dépend du transport du mercure., Pour de très grandes tuyères la fréquence est faible, pour de petites tuyères la fréquence est plus élevée. L'intensité de courant admis- sible du jet de mercure est limitée d'autre part par sa chaleur d'évapora- tion. Pour atteindre une fréquence déterminée sans auxiliaires supplémentai- res, il faut que suivant l'invention la grandeur du moteur soit dans un rap- port déterminé avec la section du rayon de mercure pour une intensité nomi- nale déterminée du courant.
La résistance du rayon de mercure et le transfert sur les électro- des déterminent la valeur des pertes et du rendement. On peut considérable- ment diminuer la résistance d'impact du rayon de mercure si suivant l'inven- tion on recouvre les électrodes d'un métal formant amalgame.
Afin de pouvoir utiliser l'instrument même sur des véhicules, le fond du récipient de mercure est de préférence équipé d'une cuvette, de fa- çon que le mercure s'y accumule même pour une position oblique de l'instru- ment.
Pour un fonctionnement en onduleur, il manque en premier lieu la f'zquence de démarrageo Pour cette raison la fréquence de démarrage doit être produite à l'aide d'un onduleur oscillant analogue à un marteau de Wagne grâce a une résistance en charbon pulsatoire ou bien grâce par exem- ple à une petite commutatrice, qui est coupée automatiquement après que le .moteur'principal ait atteint la fréquence auxiliaire. @
Suivant un développement'de l'invention, importante par exemple en cas de transformation de courant continu en courant alternatif, la com- mande de la centrifuge a lieu en vue d'une telle transformation par un mo- teur à courant continu, qui comporte beaucoup de pièces exposées à l'amal- gamation par le mercure, par exemple l'enroulement et le collecteur;
les difficultés peuvent alors être supprimées grâce au fait que le récipient commun au moteur de commande et au jet de mercure est subdivisé par une garniture élastique d'arbre et par une garniture en labyrinthe en une chambre supérieure contenant le moteur de commande et en une chambre infé- rieure contenant le mercure.
La figure 8 du dessin représente une forme de réalisation de l'invention. Le récipient comporte une garniture en labyrinthe 1' et 1", ainsi que la garniture élastique d'arbre 2'. Dès qu'il y a tendance à la pénétration de mercure de la partie inférieure 9' vers la partie supérieu- re 10', il faut qu'il passe par les deux fentes circulaires étroites 1' et 1", La fente circulaire extérieure 1' se trouve entre le tube 3' faisant partie de l'élément rotatif et le tube 4' faisant partie de l'élément fi- xe.A l'intérieur, la fente circulaire l" est formée par le tube 4' et l'arbre de commande 5'. Si du mercure par exemple à l'état de vapeur pé- nètre effectivement dans les fentes, il se condense à l'endroit 6' et constitue un bouchon pour les gaz.
La fente circulaire intérieure est vi- dée par aspiration grâce à la force centrifuge, de telle sorte que les vapeurs de mercure ne peuvent s'avancer que jusqu'à la garniture élasti-
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que 2'. D'après les expériences actuelles, cela est suffisant pour rendre inaccessible au mercure la chambre supérieure pendant un temps assez long.
Pour évacuer un gaz protecteur du récipient ou bien pour le rem- plir,il n'est pas possible de vider l'instrument par aspiration et d'en remplir conjointement les deux parties de gaz, étant'donné que la chambre supérieure et la chambre inférieure ne peuvent pas être en liaison à cause de l'amalgamation.
Suivant un développement de l'invention on visse pour cette rai- son sur le récipient supérieur un bouchon de remplissage 7' avec une sou- pape de,retenue et une deuxième soupape de retenue 8' entre la partie su= périeure et la partie inférieure. A présent, la partie supérieure peut être soumise à la pression du gaz, ce gaz pénétrant également par la soupape 8' dans la partie inférieure. En libérant légèrement le couvercle inférieur 9' du carter on chasse par exemple à l'aide d'hydrogène, le restant d'air de la partie inférieure du récipient et on ferme alors celui-ci hermétique- ment. La soupape de retenue 8' empêche un retour de gaz et de vapeurs de mercure dans le récipient supérieur. La tubulure pour la soupape 7' est fermée hermétiquement par soudure ou d'une autre manière.
Souvent on donnera cependant la préférence à un moteur de com- mande avec induit en court-circuit à cause de l'absence du collecteur. Il faut alors cependant une fréquence de démarrage pour le moteur, ce qui con- stitue un grand inconvénient pour l'usage. Suivant l'invention la partie supérieure du récipient contiendra pour cette raison encore un collecteur, sur lequel tournent un ou plusieurs balais parallèlement au jet de mercure.
Les liaisons électriques correspondent à celles du rayon de mercure. Les balais doivent être alors soulevés par la force centrifuge, dès que le jet de mercure sort avec une intensité suffisante des tuyères. Les balais peu- vent constituer une pièce avec le ventilateur, de telle sorte-que ces ba= lais de démarrage ne prennent pas de place inutile. Le collecteur doit être agencé de façon telle que le démarrage a lieu dans n'importe quelle posi- tion.
La synchronisation du moteur à réluctance exige que le moment d'inertie de la centrifuge à mercure ne soit pas trop grand, car dans le cas contraire le synchronisme n'est pas atteint.
Les possibilités d'application du jet de mercure rotatif en tant que redresseur ou onduleur sont multiples. On peut par exemple faire fonc- tionner l'instrument même dans un vide poussé et réaliser le relèvement des différentes électrodes comme pour les redresseurs à vapeur de mercure. Il faut pour cela que les électrodes soient raccordées en respectant leur po- larité, comme anodes. Grâce à un arc d'excitation dans le récipient, l'arc prend alors la relève des électrodes. Pour des courants intenses et avant tout lors du développement du potentiel d'ouverture, il se produirait des allumages en retour à cause de la proximité des électrodes.
Cet inconvé- nient est de préférence supprimé par le montage de réactances de commuta- tion ou de conduites auxiliaires vers les anodes,de façon'telle que le courant de commutation et la tension de coupure soient inférieurs à la li- mite d'allumages en retour.
Lorsque le jet de mercure abandonne une anode, il relierait en premier lieu cette dernière et la suivante. Pendant ce temps a lieu la com- mutation des courants jusqu'au reste du courant de commutation. Ensuite, l'arc normal reprend le courant de commutation d'environ 3A jusqu'à l'ex- tinction.
Un autre exemple d'application est par exemple la fourniture de courant de soudure. Contrairement à l'exemple précité le récipient est rem- pli dans ce cas de gaz d'extinctiono La tension de l'arc pour la soudure est rarement supérieure à 30V, pour l'allumage il faut approximativement 60 V.
Suivant l'invention on choisira donc un écartement d'électrodes tel que le courant continu ne passe plus et que l'énergie accumulée dans la réactance de lissage fournit une tension extraordinairement élevée, qui allume l'arc suivant à chaque impulsion de courant. De cette manière on veut réaliser
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que le redresseur y compris le transformateur ne soit dimensionné que pour la tension de l'arc. Pour les systèmes connus jusqu'à présent, l'instrument, pour des raisons de sécurité d'allumage et ainsi d'extinction;, devait être prévu pour une tension double.
Même pour le fonctionnement en onduleur, on peut appliquer ce dispositif avec pointe d'allumage, par exemple pour des tubes fluorescents, étant donné que l'allumage des tubes fluorescents est ainsi considérablement facilité à chaque demi-période.
Si l'on veut utiliser le redresseur ou l'onduleur à contacts sur des véhicules y compris les bateaux, il faut qu'il fonctionne impeccable- ment même en position obliqueo Un récipient en forme de cuvette est avanta- geux à cet effet. En outre une suspension à cardan supprime la plupart des difficultés,,
Suivant un développement de 1-'invention, les électrodes venant en contact avec le rayon de mercure doivent être agencés de façon telle qu'une interruption de courant lors du changement d'électrodes n'ait lieu qu'à l'intérieur du jet de mercureo En cas de formation d'étincelles, les électrodes fixes ne sont alors attaquées d'aucune manière.
Cela est représenté à titre d'exemple par la figure 9. Le réci- pient comporte la partie inférieure 9' et la partie supérieure 10'. Dans la partie supérieure 10' avec le bouchon de remplissage 7' est logé le mo- teur de commande 13. Le récipient comporte en outre une garniture en la- byrinthe l'et 1" ainsi que la garniture d'arbre, élastique, 2'. La fente circulaire extérieure 1' se trouve entre le tube 3' faisant partie de l'é- lément rotatif et le tube 4' faisant partie de l'élément fixée Si du mer- cure pénètre effectivement (par exemple sous forme de vapeur) dans les fentes, il se condense à l'endroit 6' et constitue un bouchon pour les gaz.
L'arbre de commande 5' est relié au moteur 13. En 8' entre la partie supé- rieure et la partie inférieure est vissée une soupape de retenue. Suivant l'invention il se forme,lors de l'impact du jet de mercure sur l'électro- de 11,ce jet sortant de la tuyère 12, ce que l'on désigne par "queue de mercure" qui suit le rayon dans le sens de rotation de la tuyère 12. Si entre les électrodes se trouve un interstice suffisamment grand., la queue de mercure prolonge l'électrodeo A une certaine distance de l'électrode le jet de mercure et la queue se séparent et produisent l'effet désiré.
En cas d'échappement radial du jet de mercure, cette queue de- vient trop longue;, particulièrement en cas de faible écart entre électro- des, étant donné que la queue de mercure se déplace alors sensiblement à la vitesse de rotation à la périphérie intérieure de l'électrode ll. Pour cette raison, les tuyères doivent être inclinées d'un certain angle par rapport au rayon, par exemple contrairement au sens de rotation. La vi- tesse de rotation de la queue de mercure est ainsi abaissée et l'angle d'arrachement du jet de mercure est considérablement réduit.
On peut dé- terminer avantageusement la longueur de la queue à l'aide de l'inclinai- son des tuyères par rapport au rayono On peut également les incliner con- trairement au sens de rotation., ce qui est important pour des faibles vi- tesses de rotation par exemple, pour des fréquences plus petites.
Il est désirable, en vue d'un guidage impeccable du jet que celui-ci soit laminé, étant donné que pour des tuyères trop grandes il se produit des effets de turbulenceo Mais pour des courants plus grands il faut que le jet ait une section suffisante. De préférenceil faut pour cette raison disposer plusieurs tuyères côte à côte, dont la section est telle que des courants turbulents soient évitéso
Au cas où on fait fonctionner la centrifuge de mercure avec un gaz réducteur ou neutre, il est important que l'on puisse surveiller l'é- tat de marche.
Pour cette raison il faut introduire le gaz de façon simple avec une surpression qui assure qu'il y ait effectivement du gaz extinc- teur dans l'instrument et que l'air n'ait pas pénétré du dehorso En vue du contrôle on utilisera de préférence un manomètre, grâce auquel on peut
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contrôler à chaque moment la surpression. Au cas où la pression descendrait jusqu'à la pression atmosphérique, il faudrait mettre hors service l'in- strument pour raisons de perméabilité.
La centrifuge de mercure est liée à une durée de contact sensi- blement constante. Un abaissement de la tension avec des redresseurs, spé- cialement avec réactances de commutation, exige une diminution de la durée de contact, problème difficle à résoudre au point de vue mécanique. Pour cette raison il faut employer les réactances de commutation pour le renver- sement sans étincelles du courant et en outre pour le réglage du potentiel par retardation de la saturation des réactances de commutation. Il en ré- sulte un étage de courant avant et après la formation du courant. Le premier étage peut être abaissé à zéro par modification de l'excitation préalable, ce qui permet la modification du réglage de la tension.
Avec une tension de batterie constante, un onduleur de construc- tion suivant l'invention donne une courbe de'tensions rectangulaire. Par- fois une courbe sinusoïdale est désirable cette courbe pouvant être obte- nue grâce à des circuits oscillatoires supplémentaires. De manière simple, ceux-ci peuvent être réalisés par des dérivations en escalier sur le trans- formateur principale en subdivisant plusieurs fois les trajectoires de con- tact 11 et en y raccordant les dérivations du transformateuro Celles-ci doi- vent être choisies de façon telle que les étages se rapprochent le plus possible de la courbe sinusoïdale. Pour des dispositifs à plusieurs phases on peut choisir un arrangement similaire.
On a dans ce cas encore l'avan- tage que, suivant le nombre de phases, des harmoniques supérieures devien- nent prépondérantes et que la forme de la courbe, avec un nombre relative- ment faible d'électrodes isolées,, correspond sensiblement à la forme sinus- oidale. Comme liquide conducteur on peut employera outre le mercure, éga- lement d'autres liquides, par exemple l'acide sulfurique.
Suivant un dernier développement de l'invention, le jet de mer- cure doit être coupé de manière telle que la courbe des tensions ne présen- te aucune irrégularité, qui dans les tubes fluorescents par exemple produit des phénomènes de vacillement indésirables; suivant l'invention la queue de mercure décrite dans le brevet principal est reprise par des parois de dé- viation, fabriquées en une matière à grande résistance à la température et ne s'amalgamant pas avec le mercure, comme par exemple le tungstène. Ces pièces intermédiaires ont en outre une forme telle qu'elles coupent le jet de mercure et produisent une interruption régulière du jet de mercure, rendant ainsi possible une lumière exempte de vacillements.
Avec de tels dispositifs il est possible de couper de façon im- peccable et durable, sans formation d'étincelles, des courants d'intensi- té considérable,sans ou avec une faible usure du matériel. Bien que l'on ne connaisse pas encore la limite pour ce type d'onduleur, il est cepen- dant préférablé d'utiliser pour des puissances plus grandes la réâctance de commutation pour une coupure sans courant.
La figure 10 du dessin représente une forme de réalisation de l'invention, utilisant le transformateur de commutation connu 121 avec condensateur de renversement 120, mais' qui contient comme éléments nouveaux encore deux réactances de commutation 117 et 118.
L'onduleur est alimenté par le secteur courant continu désigné par + et - et transmet son énergie à l'aide du transformateur principal 119 au réseau courant alternatif 111. Supposons qu9à un moment donné le contact 115 est fermé et le contact 116 ouvert. A cet instant le courant continu passe, comme l'indiquent les flèches, du centre du transformateur 119 à moitié vers la gauche et à moitié vers la droite, vers la gauche par le con- tact 115 et vers la droite à travers le condensateur 114 également par le contact 115,
par la réactance de commutation 117 et une moitié passe vers la gauche à travers le transformateur 121 vers le centrefl l'autre moitié passant par le condensateur 120 vers le centre du transformateur 121.A cet endroit les moitiés de courants se réunissent pour reprendre leur in- tensité complète, qui retourne finalement au secteur courant continu en pas-
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sant par le pôle négatif. Le courant ne s'annule que lorsque les condensa- teurs ont adopté une tension correspondant à la tension continue. Il'faut pour cela que les transformateurs 119 et 121 restent non saturés. Cette observation vaut également pour une charge dans le secteur courant alter- natif 111; le courant 1 y est seulement modifié en correspondance avec.sa forme.
Si à présent on ferme le contact 116, il se produit un court-cir- cuit par les contacts 115 et 116, par lesquels les deux condensateurs 114 et 120 sont court-circuités. Il en résulte un courant de court-circuit ik, dans le sens indiqué en traits mixtes, qui diminue le courant au contact 115 et qui fait augmenter le courant au contact 116. Si les condensateurs sont suffisamment grands, le courant dans le contact 115 s'annule finale- ment et la réactance de commutation 117 constitue un étage de courant., ce qui permet l'ouverture sans étincelles du contact 115. Ce phénomène est répété de façon analogue dans l'autre moitié du cycle.
Pour les réactances de commutation il faut utiliser le montage par excitations auxiliaires em- ployé généralement pour les redresseurs à contact; pour que les réactances de commutation puissent entrer en action au moment voulu, et pour éventuel- lement augmenter vers le positif l'étage de courant au contact.
Tandis que dans le montage précédent suivant la figure 10 un re- couvrement des contacts 115 et 116 avait été nécessaire pour la bonne'mar- che de la commutation, la figure 11 représente un autre montage,, dans le- quel les contacts peuvent fonctionner sans recouvrement; il y a donc une pause entre les différentes impulsions de potentiel. Dans certaines circon- stances ce type de commutation est important pour une courbe de tension de forme déterminée.
Une batterie d'accumulateurs alimente en courant par l'inter- médiaire de l'onduleur sous forme de contact oscillant 115 et 116 alter- nativement les deux moitiés du transformateur 1190 On a prévu en outre les réactances de commutation 117 et 118, ainsi que le condensateur 1200
Si le contact 115 est fermé par exemple, il circule, en plus du courant en charge provenant du secteur alternatifun courant 1 de la moitié de gauche du transformateur à travers la moitié de droite de la ré- actance de commutation 117 pour retourner vers la source de courant 1100 Mais il circule en outre un courant de charge 1 à travers la moitié de droite du transformateur et la moitié de droite de la réactance de commu- tation 118 vers le condensateur 120 et de la? à travers la moitié de gauche de la réactance de commutation 117,
il retourne vers la source de courant 110. Le condensateur 120 est ainsi chargé. Un courant 21 traverse la batterie.-Les courants de la moitié de gauche et de la moitié de droi- te du transformateur 119 s'allulent presque et ne se distinguent que par le courant de magnétisation très faible.Le transformateur 119 est con- struit de telle manière qu'il est soudainement saturé et qu'il court-cir- cuite ainsi le condensateur 120. Le courant de court-circuit est indi- qué par une flèche pointillée; il supprime la saturation de la réactance de commutation 117 et annule ainsi presque le courant au contact 115. Pour cette raison on peut ouvrir ce contact en l'absence de courant et le ren- verser sur le contact 116.
Le transformateur 119 renverse sa polarité de mê- me que la réactance de commutation 118. Le phénomène recommence à la moi- tié suivante du cycle.
Ici également il est nécessaire que la réactance de commutation soit préexcitée en vue de la fonction qu'elle doit remplir,, et que l'éta- ge de courant au contact soit augmenté vers la polarité positive. Le trans- formateur 119 peut également être employé comme transformateur économi- seur, si cela est admis par les conditions de tension des réseaux 110 et 111 et si une séparation galvanique n'est pas nécessaire. Cela vaut éga- lement pour le montage représenté par la figure 100 Il est évident que tous les dispositifs habituels pour la production du lissage ou de courbes de forme spéciale peuvent également être employés ici.
Pour la commande de ces dispositifs, on choisira souvent un mo- 'teur à courant continu, parce qu'il offre plus de possibilités pour le ré-
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glage de la fréquence que le moteur à courant alternatif.En outre, un dis- positif de démarrage;, comme pour le moteur à courant alternatif sans col lecteur, qui doit être réglé sur l'échappement du jet de mercure, n'est pas nécessaire. Parfois la production da courants de différentes fréquences dé- terminées est nécessaire,, et ce but peut être atteint par l'insertion de résistances de réglage dans les circuits de l'induit et de l'inducteur.
Le moment de rotation de la centrifuge à mercure varie malheuresement avec la température du mercure. Par suite les résistances ne conviennent pas bien pour un tel réglage. Suivant l'invention la tension alternative produite doit pour cette raison alimenter un redresseur à sec par exemple dont la tension continue est ajoutée ou retranchée à ou de la tension du secteur.
Avec l'emploi d'un transformateur à plots on peut également modifier lavi- tesse de rotation dans des limites-sensiblement fixés. On peut également- prévoir un arrangement dans lequel cette tension supplémentaire est ajoutée à la tension de batterie ou en est retranchée, ce qui permet la production de courants à 50 ou 100 cycles seconde par exemple avec le même appareil.
Une application très importante de ce dispositif consiste également en une espèce de compoundation de la tension de batterie, lors de la charge de la batterie par une tension de redresseur dirigée en sens opposé. De cette manière la vitesse de rotation peut être maintenue sensiblement constante, lorsque la tension de la batterie varie.
REVENDICATIONS.
1/ Transformateur à contacts (redresseur, onduleur, transforma- teur) avec jet de mercure tournant dans un récipient vide d'air ou conte- nant un gaz protecteur;, caractérisé en ce que le moteur de commande est enfermé dans le récipient.