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REDRESSEUR DE COURANT MECANIQUE; A COMMUTATION OU CONVERTISSEUR,.
CONTACT.
A côté de tels redresseurs de courant mécaniques à commutation, dont les contacts sont périodiquement ouverts et fermés par un moteur syn- chrone, à la cadence de la fréquence du réseau de courant alternatif (com- mutateur synchrone mécanique), il est apparu récemment des convertisseurs de courant à commutation, dont les contacts sont actionnés magnétiquement.
Dans ceux-ci, la fermeture des contacts s'effectue en général à un moment de la période du courant alternatif pouvant être réglé comme on le désire, ce qui permet d'obtenir par exemple un réglage de tension par modulation par- tielle,tandis que l'ouverture des contacts s'effectue automatiquement au passage par zéro du courant de contact, et s'adapte automatiquement de nou- veau à la longueur de la durée naturelle de passage du courant par le contacta dans chaque périodeo Dans les convertisseurs de courant à commutation ac- tionnés magnétiquement, des aimants permanents peuvent être utilisés pour tenir l'armature de contact en position d'enclenchement ou de déclenchement, la fermeture ou l'ouverture du contact étant provoquées par des impulsions de courant qui suppriment passagèrement la force d'attraction de l'aimant @ permanent,
de telle sorte que l'armature portant le pont de contact passe dans l'autre position de commutation (commutateur à impulsion). Toutefois, il y a également des convertisseurs dans lesquels le courant de contact lui-même provoque électromagnétiquement le maintien de l'armature dans la position de fermeture, et, lors de l'opération de fermeture et, éventuelle- ment également lors de l'opération d'ouverture, est renforcé par le courant d'une soupape naturelle en parallèle avec le contact ou (et) par des impul- sions de courant (commutateur électromagnétique).
Dans toutes les trois sortes d'exécution du convertisseur de con- rant à commutation, pour obtenir une ouverture de contact sans étincelle., une self est habituellement montée en série avec le contact; cette self,,de la manière connue, au passage par zéro du courant de contact, produit un étage
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d'intensité de courant très faible (pause de courant faible), d'une durée de quelques dizièmes de ms, dans les convertisseurs à commutation action- nés magnétiquement, ou d'environ I à 2 ms, dans les convertisseurs à commu- tation actionnés par moteur.
Afin que l'ouverture du contact se produise pratiquement sans déplacement de matière, le courant passant par le con- tact au moment de l'ouverture, pendant cette pause de courant faible, doit être le plus possible égal à 0, ou, en tous cas, ne pas dépasser quelques di- zièmes d'ampères. Comme la valeur naturelle du courant pendant l'étage, qui représente le courant d'aimantation de la self, particulièrement pour des puissances de convertisseurs assez fortes, est considérablement au-des- sus de cette limite, il est très important, lors du projet d'installation de convertisseurs à commutationde remplir la condition mentionnée d'une ouverture de contact pratiquement sans courant pour toutes les conditions de fonctionnement qui se présentent, en choisissant une aimantation de polarisation appropriée de la self.
On n'atteignait ce but que dans de certaines limites, en emplbyant les montages d'aimantation de polarisation connus.
L'objet de l'invention est donc un montage d'aimantation préala- ble (montage de polarisation), dans lequel l'adaptation du flux d'aimanta- tion préalable de la self se produit toujours automatiquement dans les con- ditions de service les plus variées, de telle façon que le courant de contact au moment de l'ouverture soit pratiquement égal à O.
L'invention part de l'idée de rendre l'aimantation de polarisation dépendante de la tension qui apparaît entre la borne.de l'enroulement de transformateur considéré, et l'utilisateur, et qui est ainsi active sur le montage en série de la self et du contact. Cette tension est en effet celle qui est la-self, sous forme de tension eD' pendant l'étage de courant, et, par suite, détermine la vitesse d'inversion de magnétisation dB/dt de la self, suivant la relation : eD = -W. q. dB dt W étant le nombre de spires de l'enroulement principal de la self, q la section du noyau de fer, B l'induction magnétique et t le temps.
La force coercitive Hc du noyau de fer de la self, qui est une mesure pour la hauteur du courant d'étage naturel ie de la self, dépend maintenant, de la manière représentée dans la figure I, de la vitesse d'inversion de magnétisation dB/dt, ou de la tension eD à la self, proportionnelle à celle-ci. En par- tant de la valeur statique S, pour dB/dt = 0, la courbe s'élève tout d'a- bord d'une façon assez raide, pour,ensuite, à une vitesse d'inversion de magnétisation encore relativement faible, se continuer suivant une branche beaucoup plus près de l'horizontale, et presque rectiligne.
Une telle courbe s'obtient, non seulement pour la force coercitive, c'est-à-dire pour le milieu du flanc de la boucle d'hystérésis (B = 0), mais également pour les autres valeurs d'intensité de champ du flanc de la boucle d'hys- térésis, en particulier lorsque la forme du flanc est encore améliorée par le circuit étiré., en soi connu, de telle sorte que le flanc de la bou- cle d'hystérésis soit à peu près parallèle à l'axe des ordonnées: De tels circuits étirés se composent du montage en série d'un condensateur avec une résistance ohmique ou (et)' un circuit oscillant amorti, et sont raccordés, ou bien directement aqx bdrnes de l'enroulement principal'de la self, ou à un enroulement auxiliaire sur le noyau de fer de la self.
De l'amélio- ration mentionnée ci-dessus de la forme de la boucle, à l'aide du circuit étiré, il résulte en outre une courbe plus horizontale de l'étage de cou- rant. Si l'on veut alors rendre nul le courant passant sur le contact pendant l'étage, il faut, pour toute valeur observée de la tension eD' que le courant d'étage naturel i c soit justement compensé par un courant d'ai- mantation de polarisation iv' suivant l'égalité :
EMI2.1
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Wétant le nombre de spires de l'enroulement d'aimantation de polarisation.
Le courant d'aimantation de polarisation iv doit donc être rendu dépendant de la vitesse de démagnétisation, suivant une fonction correspondant à une des courbes de la figure I, ou similaire. La partie courbe de la courbe, qui est valable pour des valeurs faibles de la vitesse de démagnétisation? peut la plupart du temps ne pas être considérée, car de telles valeurs faibles n'apparaissent pas normalement dans l'espace de temps considéré pour l'ou- verture du contact. La dépendance exigée est donc pratiquement obtenue lors- que la courbe figure I est remplacée par une droite correspondant à peu près à sa branche supérieuredont le prolongement y représenté en pointillés dans la figure I, coupe l'axe des ordonnées à une valeur de base Ho.
Conformément à l'invention, l'aimantation de polarisation totale des selfs se compose donc d'une partie restant constante pendant l'étage de courant, et d'une partie dépendant de la tension qui règne à la self con- sidérée pendant l'étage'de courant. Il est particulièrement avantageux, parce que lié avec l'action la plus favorable, que la partie dépendant de la tension soit proportionnelle à la tension de self eD' et corresponde aux valeurs représentées par He dans la figure I. La partie constante est four- nie par exemple par une aimantation de polarisation par courant continu, qui peut être stabilisée de la manière connue par une inductance,contre des réactions de l'enroulement principal.
La partie dépendant de la tensicn par contre est fournie par un enroulement d'aimantation de polarisation qui d'une part est raccordé à la borne de l'enroulement de transformateur consi- déré, et d'autre partà la borne de courant continu tournée vers le contact, et ainsi conduit un courant qui est proportionnel à la tension active entre ces points. L'action commune des deux parties de l'aimantation de polarisa- tion fait que l'aimantation de polarisation totale de la self dépend de sa vitesse de démagnétisation, en correspondance avec la branche supérieure de la courbe figure I.
Le dessin comprend, dans les figures 2 à 31, des représentations schématiques de différents exemples de l'invention, et des diagrammes pour l'explication de leur mode d'action. Les mêmes pièces sont pourvues des mê- mes repères dans les différentes figures. D'autres formes et améliorations sont en outre décrites, en rapport avec les figures. Quelques unes de celles- ci montrent des convertisseurs de courant à comutation polyphasés, d'autres pour simplifier, des dispositifs monophasés. De ces derniers, peuvent toute- fois être dérivés, de la manière connue, des dispositifs polyphasés, tandis qu'inversement, on peut déduire les dispositifs monophasés des,dispositifs polyphasés.
Les figures 2 et 3 contiennent les schémas de base de convertis- seurs de courant triphasés. I représente l'enroulement secondaire d'un transformateur convertisseur de courant triphasé, 2 le noyau magnétique d'une self, 3 l'enroulement principal de cette dernière, 4 un système de contact et 5 un utilisateur de courant continu. Les circuits équipés de la même manière, des deux autres phases ne sont pas représentés, pour simplifier.
La partie constante du flux d'aimantation de polarisation est amenée; sui- vant figure 2, au moyen d'un enroulement auxiliaire 6, qui est alimenté par une source de courant continu 7, par l'intermédiaire d'une résistance de réglage 8 et d'une self stabilisatrice 9. La partie dépendant de la tension est fournie par un enroulement auxiliaire 3a, qui est raccordé? par l'intermédiaire d'une résistance II au montage en série de l'enroulement principal de la self 3 et du contact 4.
Dans la figure 3, on voit que, au lieu d'enroulements auxiliaires séparés, l'enroulement principal lui-même? ou des parties de celui-ci, peuvent être utilisés en montage économique, en vue de l'aimantation de polarisation.
Pour l'aimantation de polarisation dépendant de la tension, une partie a de l'enroulement principal 3, peut être utilisée, car le nombre de spires de cette aimantation de polarisation doit être constamment plus petit que celui de l'enroulement principal. La partie a doit, de préférence être la moitié de l'enroulement principal 3, car alors les pertes dans le circuit d'aiman-
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tation de polarisation sont minimes.
En série avec la résistance, II, est encore représentée ici une soupape 12, par exemple un redresseur sec. Cette soupape peut devenir néces- saire si la self doit être utilisée, non seulement pour la production de l'étage de coupure, mais encore pour la production d'un étage de mise en circuit. Sans une telle soupape, la self deviendrait saturée lors du ré- glage de tension par modulation partielle, éventuellement déjà avant la fermeture du contact, dans la direction du courant de charge circulant en conséquence, et l'étage de mise en circuit serait supprimé.
Si, par contre, un étage de mise en circuit n'est pas nécessaire ou, si celui-ci est produit par une self de mise en circuit séparée, on désire justement saturer la self de coupure déjà avant la mise en circuit en direction du courant de charge arrivant. Dans ce cas, la soupape 12 suivant figure 2 est supprimée et l'action de l'enroulement d'aimantation de polarisation 3a peut encore être renforcée par un autre circuit d'aiman- tation de polarisation qui se compose d'un enroulement 13a, d'une résis- tance 14a, et d'une soupape 15a, et, par exemple se trouve à la tension de la phase du transformateur considérée. La soupape 15a peut également être un redresseur sec.
Au lieu d'un enroulement auxiliaire 13a, on peut, sui- vant figure 3, utiliser l'enroulement principal 3 lui-même, ou également une partie de celui-ci, dans un montage économique, pour la saturation du noyau magnétique, avant la mise en circuit. Si, finalement, on emploie, en conservant la soupape 12 au lieu de la soupape sèche 15a, une soupape pouvant être commandée 25a, par exemple une soupape à vapeur de mercure (thy- ratron), commandée par la grille, la longueur et la hauteur de l'étage de mise en circuit produit par la self de coupure peuvent être'influencées, à l'aide du circuit d'aimantation de polarisation mentionné en dernier, lors- que le moment de la commande du thyratron se trouve dans une certaine rela- tion avec le moment de mise en circuit du contact,
la hauteur nécessaire du courant étant alors réglée au moyen de la résistance 14a.
Dans la figure 3, il est encore représenté en outre un exemple du montage du circuit étiré déjà mentionné; ici sont raccordés deux circuits 17 et 17' en parallèle avec un enroulement auxiliaire 16. Un circuit étiré 17 se compose d'un condensateur et d'une résistance montés en série, et l'autre circuit étiré 17', se compose d'un circuit oscillant amorti.
Cette nouvelle solution décrite n'est pas liée à une condition préalable concernant la hauteur et la variation dans le temps de la tension active sur la self; le nouveau dispositif s'adapte plutôt automatiquement à toutes les conditions de fonctionnement pouvant se présenter. Grâce à cette adaptation, des variations de tension du réseau de courant alternatif d'alimentation, et une variation de la tension alternative donnée par le transformateur qui sont provoquées par un commutateur à plots, ou d'autres dispositifs de réglage sont parfaitement concevables.
En outre, les pertes de puissance dans les circuits d'aimantation de polarisation sont plus petites que dans une aimantation de polarisation employée jusqu'ici, dans laquelle l'enroulement d'aimantation de polarisation est mis par l'intermé- diaire d'une résistance, à une tension qui se compose du montage en série de la tension combinée du transformateur avec une tension supplémentaire.
Par l'emploi de l'aimantation de polarisation décrite de la self, on arrive à ce que les contacts du.convertisseur de courant à commu- tation s'ouvrent, pour toutes les conditions de fonctionnement pouvant se présenter, à la fin des périodes de passage de courant, pratiquement sous une tension et à une intensité nulles.
Une autre amélioration est obtenue par l'emploi de l'aimanta- tion de polarisation d'un nouveau genre, pour l'obtention d'étages de mise en circuit. L'aimantation de polarisation de la self se compose en consé- quence d'une partie restant constante pendant la durée de l'étage de mise en circuit, et d'une partie dépendant de la tension au montage en série du contact et de la self. Ainsi, il devient possible que les contacts se fer- ment, au début de leur période de passage de courant, pratiquement sous
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une tension et à une intensité nulles.
En tant que partie d'aimantation de polarisation restant constan- te, il peut être prévue une aimantation de polarisation à courant continu qui., de même qu'elle a été proposée ci-dessus pour la self de coupure, en employant un enroulement auxiliaire ayant un sens d'aimantation opposé à l'enroulement principal, peut être employée de la même manière pour une self de mise en circuit en employant un autre enroulement auxiliaire, de même sens toutefois que l'enroulement principal correspondant, et,le cas échéant, avec une autre puissance que pour la self de coupure.
Dans les cas particuliers? des mesures supplémentaires peuvent être nécessaires, ainsi, par-exemple lors du réglage de la tension par modulation partielle mécanique. Si, en effet la fermeture du contact est retardée par rapport au passage à zéro de la tension alternative, la self peut, éventuellement, avoir son aimantation inversée jusqu'à saturation, déjà avant la fermeture du contact, sous l'influence de la tension alterna- tive de sens-positif. L'étage de mise en circuit serait alors terminé déjà avant la fermeture du courant, et ne serait plus disponible pour remplir sa tâche, à savoir empêcher d'abord une montée du courant immédia- tement après la fermeture du contact.
En outre lorsqu'on emploie une seule self pour la production de l'étage de mise en circuit et de coupure, une aimantation de polarisation à courant continu qui est employée comme par- tie restant constante de l'aimantation de polarisation de coupure; a, pour la mise en circuit, juste le sens inverse. Ces différentes difficultés sont écartées, par exemple par les mesures supplémentaires décrites ci-après.
Afin que, lorsqu'on emploie une self unique, la partie de l'ai- mantation de polarisation restant constante ait le sens .nécessaire, non seulement lors de la mise en circuit, mais également à la coupure, on em- ploie avantageusement pour cette partie un flux d'aimantation de polarisa- tion de sens alternatif= Celui-ci peut avoir une forme de courbe rectan- gulaire ou trapézoïdale Le cas échéant il est toutefois également possi- ble, par exemple pour des valeurs de fonctionnement faibles (petites puis- sances, faible gamme de réglage), de former la composante restant constante par un courant sinusoïdal. Les courbes rectangulaires ou trapézoïdales peu- vent être obtenues de la manière connue par distorsion de courant au moyen de selfs de saturation à aimantation de polarisation par courant continu (transducteurs) en série.
Au lieu de cela, on peut également produire des courants variant suivant une forme de trapèze, en tant que courants d'anode ou de transformateur de montages de redresseurs. Il est également possible et il peut devenir nécessaire de choisir la hauteur de la partie d'aimanta- tion de polarisation restant constante, avec des valeurs différentes à la coupure, et à la fermeture du contact.. On arrive à ceci d'une manière sim- ple par une aimantation de polarisation supplémentaire du noyau de la self par courant continu. Lorsqu'on emploie un transducteur pour la production du courant trapézoïdal? le courant nécessaire pour l'aimantation de polari- sation de cette self est conduit simplement par un enroulement supplémentai- re sur le noyau de la self.
Afin, que, outre la modulation entière du convertisseur de cou- rant à commutation, une régulation de tension par modulation partielle soit également possible, l'entrée en action de la partie dépendant de la tension ou même de la partie restant constante, ou des deux parties de l'aimantation de polarisation de mise en circuit est retardée de telle sorte que l'étage de mise en circuit ne se produise qu'immédiatement après la fermeture du contact, ou, si peu de temps avant qu'une.partie suffisante de l'étage reste encore après la fermeture du contact, pour empêcher provisoirement la montée du courant.
Le retard désiré de l'entrée en action d'une ou de deux composan- tes d'aimantation de polarisation peut être provoqué par une soupape pouvant être commandée, par exemple par un vase de décharge à vapeur ou à gaz comman- dé par la grille. Pour celà, un vase de décharge à vapeur de césium, est particulièrement approprié à cause de sa faible chute de tension de l'arc.
Le retard d'entrée en action peut toutefois également être provoqué par voie
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magnétique par exemple en employant une self dite : "soupape", c'est-à-dire un montage en série d'une self de saturation, polarisée par du courant continu avec une soupape, de préférence non commandée. Il est important dans les deux cas que l'entrée en action du courant d'aimantation préalable se produise en relation correcte dans le temps avec le moment de fermeture du contact. Dans des convertisseurs à contacts actionnés par moteur le pont du contact actionné par moteur, ou un contact préliminaire séparé, peuvent amener à la grille de la soupape pouvant être commandée, une impul- sion de commande positive, qui provoque l'allumage de la soupape.
Dans des convertisseurs de courant à contacts mûs électromagnétiquement, l'impulsion d'allumage pour la soupape contrôlable se trouvant dans le circuit de pola- risation, peut être rendue dépendante de l'impulsion de commande'pour la fermeture du contact. Si l'on emploie, pour la manoeuvre électromagnétique des contacts, un circuit de commande spécial, qui comprend comme dispositif de commande un vase,de décharge commandé par la grille ou une self de satu- ration à polarisation variable, et qui est en couplage galvanique, inductif ou capacitif avec le circuit de courant principal du convertisseur de courant, le même dispositif de retard peut même être utilisé à la fois pour la fermeture du contact et pour la mise en circuit du courant de polarisation.
Pour la sécurité de la commutation, il est surtout important de disposer de la self pendant la majeure partie de chaque période de tension alternative, dans l'état prêt à la coupure, tandis qu'elle n'a besoin d'être prête à la mise en circuit que pendant une fraction de période plus petite, qui dépend du genre de montage du dispositif convertisseur, et du domaine de réglage qui doit être commandé par modulation partielle.
C'est pourquoi il est particulièrement avantageux que la polarisation de coupure soit la premiè- re dans le temps, car, en effet, la durée de l'aimantation de polarisation de mise en circuit, à l'intérieur de la période de tension alternative est plus petite que la durée de l'aimantation de polarisation de coupureo
La figure 4 représente, à titre d'exemple, le montage complété, conformément à ce qui précède, d'un convertisseur de courant à commutation monophasé. Le dispositif d'entraînement 10 est indiqué par une ligne poin- tillée. En outre, on peut, par exemple, employer un aimant de commande.
Ce dernier est équipé d'une bobine de collage 44 traversée par le courant principal, et d'un enroulement de commande 44'. La bobine de collage 44, peut, au lieu de l'endroit dessiné, être également raccordée entre les points c et d (comparer figures 30 et 31). Le dispositif d'entraînement 10 peut être également un arbre excentrique, qui comme. représenté en pointillés est entrainé par un moteur synchrone l0ao Ce dernier peut être raccordé par l'intermédiaire d'un déphaseur 21, à l'enroulement 1.
Deux composantes d'aimantation de polarisation sont fournies par les circuits de courant auxiliaires 27 et 32, dont les éléments et le mode d'action sont décrits ci-dessus. Dans le cas de la seule existence de ces deux 'composantes de l'aimantation de polarisation, la self se trouve constamment dans un état permettant une coupure sans étincelle. La préparation pour la mise en cir- cuit, par contre, forme une exception passagère de cet état, et n'apparaît seulement que lorsque pour des variations de tension normales, les condi- tions permettant la mise en circuit sont remplies, donc lorsqu'une tension qui puisse faire circuler le courant dans le sens dérisé sur le dispositif de contact 4, existe.
Dans ce but dans la figure 4. sont prévus pour la partie restant constante de la polarisation de mise en circuit, un circuit de courant auxiliaire 52, et un dispositif agissant automatiquement, avec lequel la position de phase par rapport à la tension alternative d'alimen- tation de cette partie de la polarisation est modifiée obligatoirement en fonction du moment de mise en circuit. Il se compose dans l'essentiel du montage en série d'un condensateur 53 avec l'enroulement de travail 55 d'un transducteur 54, auquel sont raccordés un circuit de courant de charge et un circuit de courant de décharge.
Le circuit de courant de charge se com- pose d'une soupape non commandée 59, d'une résistance de limitation de cou- rant 63, et de l'enroulement secondaire 62 d'un transformateur auxiliaire dont l'enroulement primaire 61 est raccordé à la tension alternative d'ali- mentation de l'enroulement 1. Le circuit de courant auxiliaire 52 forme
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le circuit de courant de décharge. Il comprend un enroulement auxiliaire 33 de la self et un vase de décharge 25, commandé par la grille Le conden - sateur 53 est à chaque fois chargé pendant une demie onde négative de la tension alternative, et se décharge après libération du vase de décharge 25 sur l'enroulement auxiliaire 33, avec une impulsion de courant dont la hauteur est maintenue constante par le transducteur 54.
Dans ce but, le noyau du transducteur est polarisé à l'aide de l'enroulement de commande 56, nettement au-dessus de son coude de saturation; l'enroulement de com- mande est raccordé par l'intermédiaire d'une self de stabilisation 57 et d'une résistance de réglage 58, à une source de tension continue quelconque 69, par exemple une batterie, de telle sorte que son action d'aimantation soit opposée à celle du courant de décharge passant dans l'enroulement de travail 55.
L'impulsion de courant de décharge a alors une hauteur telle que l'ai- mantation de polarisation par courant continu est justement sugpriméeo Par réglage de cette aimantation,au moyen de la résistance 58, la hauteur de 1' impulsion de courant, c'est-à-dire la hauteur de la partie restant constan- te de la polarisation de mise en circuit, peut être réglée. La partie dé- pendant de la tension de cette polarisation est fournie par un circuit de courant auxiliaire 42 qui par exemple alimente un enroulement auxiliaire spé- cial 13 de la self. Il comprend encore une résistance de réglage 14 et le cas échéant une soupape non commandée 15 (redresseur sec), et peut être raccordée au vase de décharge 25 , comme l'indique une ligne pointillée.
La grille de commande de ce vase de décharge peut,dans le cas d'un entrainement par moteur du dispositif de contact, être commandée par celui-ci lui même, et ce,, par celui de sa propre phase,, tandis que le circuit de grille est raccordé à un contact préliminaire ou au pont de contact mobile, de telle sorte que la fermeture du circuit de courant auxi- liaire 42 se produit une petite fraction d'une milliseconde avant la ferme- ture des contacts principaux, ou, au plus tard en même temps que celle-ci.
Ceci est décrit plus en détails ci-dessous, en rapport avec les figures 25 et 25a.
Au lieu d'être raccordé au vase de décharge 25 commandé par la grille, le circuit de courant auxiliaire 42 peut être également raccordé à un 2lème vase de décharge, ou, comme représente,, à un transducteur 10b.
La caractéristique magnétique de celui-ci possède, dans le domaine de la non- saturation, une inclinaison remarquable, par rapport à l'axe du flux. Il est, au moyen d'un circuit de courant continu stabilisé 65, polarisé de tel- le sorte qu'il se trouve dans un état de sortie non saturé, lorsqu'il ne passe aucun courant à travers son enroulement de travail. Au moyen d'une résistance de réglage 66, l'aimantation de polarisation peut être modifiée, et.9 ainsi l'état de sortie du transducteur peut être réglé sur un point quel- conque de la courbe d'aimantation se trouvant entre les deux coudes de satu- ration.
En série avec l'enroulement de travail du transducteur 10b, se trou- ve l'enroulement primaire d'un petit convertisseur 67, dont le noyau est po- larisé de la manière connue avec du courant continu, et dont l'enroulement secondaire avec une source de tension continue 68 en série fournit la ten- sion de commande pour la grille du tube de décharge 25. Le circuit de courant de commande de l'enroulement 44' peut en outre être raccordé au trans- ducteur 10b; ce circuit comprend encore une soupape 49, une résistance 41, et une batterie auxiliaire 47. Cette dernière est proportionnée de telle sorte qu'elle maintienne un courant de commande suffisant pour tenir le courant 4, lorsque celui-ci est fermé.
Le mode d'action de ce dispositif est expliqué à l'aide des dia- grammes des figures 5a à e Dans la figure 5a, U est la tension alternative fournie par le transformateuro 0 VA = désigne la partie restant constante de la polarisation de coupure (circuit de courant auxiliaire 27) qui existe en permanence. La tension U, croissant depuis 0 a d'abord pour tâche de faire passer le noyau magnétique du transducteur 10b, de son état de sortie non sa- turé à l'état saturée L'intégrale,tension-temps nécessaire pour celà est re- présentée par la surface F1' et est déterminante pour le degré de modulatim du dispositif convertisseuro Celui-ci est donc réglé à l'aide de la résis- tance 66.
Après que le transducteur 10b est saturé, il libère un flux de
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courant sur son enroulement de travail, flux dont la montée donne à la gril- le de commande du vase de déchar 25, par l'intermédiaire du convertisseur 67, une impulsion d'aU=age,, de telle sorte que le condensateur chargé 53 se décharge à courant constant sur l'enroulement auxiliaire 33, et fournit ainsi la partie VF restant constante de l'aimantation de polarisation de mise en circuits En même temps, le flux de courant qui entre en action sur le transducteur 10b fournit la partie dépendant de la tension VE de la polarisation conformément à la figure 5b, partie qui traverse l'enroulement auxiliaire 13, et le courant de commande i pour l'enroulement auxiliaire 44' de l'aimant,
conformément à la figure 5eLa montée de ce dernier est retardée par l'inductance de l'enroulement 14. Aussitôt que le courant i franchit la valeur d'attraction de l'aimant, il se produit au temps E la fer- meture des contacts, et,¯après la fin de l'étage de mise en circuit, le cou- rant de charge I atteint sa pleine valeur, conformément à la figure 5d.
Ce temps désigne la fin de la période de temps correspondant à l'angle de commande [alpha]. Immédiatement après, le courant de commande i décroit à une valeur qui, pour un réglage correspondant de la résistance 41 est supé- rieure à la valeur de chute de l'aimant de commande. Le courant principal I est représenté dans la figure 5d, comme si le circuit de courant de l'utili- sation était purement ohmique Il exerce dans l'enroulement 44 une force de collage supplémentaire Celle-ci disparait lorsque le courant principal redevient de nouveau égal à 0 et pénètre dans l'étage de coupure.
Les con- tacts sont toutefois d'abord encore maintenus fermés par le courant de com- mande i passant dans l'enroulement 44' La figure 5c montre la variation de la partie Va- dépendant de la, tension, de la polarisation de coupure. Elle est, comme mentionné ci- dessus., proportionnelle à la tension de commutation, le facteur de propor- tionnalité pendant l'étage de coupure étant moitié de sa valeur après celui- ci-.
La tension qui prend naissance au début de l'étage de coupure, dans l'enroulement de self 3, est opposée à la tension alternative motrice, et a pratiquement la même hauteur que celle-ci. Les valeurs absolues croissent donc, pour le cas présent, depuis la'valeur 0, et agissent en opposition avec la tension motrice de la batterie 47. Ainsi, le courant i, dans le circuit de commande, est diminué depuis le début de l'étage de coupure, jusqu'à ce qu'il devienne égal à O. Aussitôt que la valeur de collage de l'aimant de commande n'est plus atteinte, les contacts s'ouvrent (temps A)o Il est donc certain que les contacts ne peuvent s'ouvrir que pendant l'étage de coupure.
Du fait que, dans le dispositif suivant figure 4 la libération du circuit d'aimantation de polarisation 52 est rendue dépendante de l'en- trée en action du courant de commande pour la fermeture du contact, on obtient l'avantage que la partie restant constante de la polarisation de mise en circuit, et par conséquent toute polarisation de mise en circuit, est suppriméelorsque, quelleque soit la cause de la perturbation, le courant de commande pour la fermeture du contact n'existe paso
La figure 6 représente, par rapport à la figure 4, une modifi- cation en ce sens que, non seulement le circuit de courant de commande pour l'enroulement de mise en circuit 44' et le circuit de courant auxili- aire 42 pour la partie VE- de la polarisation de mise en circuit (enroulement auxiliaire 13) dépendant de la tension, sont raccordés;
mais encore également le circuit de courant auxiliaire pour la partie restant constante VE- de la polarisation de mise en circuit.
Cette partie peut - de même que - la partie dépendant de la ten- sion - être fournie directement par la tension de mise en circuit, aussitôt que le transducteur lOb est parvenu à l'état de saturationo La hauteur de la partie restant constante est également dans ce cas déterminée par la po- larisation du transducteur 540 Les deux parties du courant de polarisation de mise en circuit peuvent être amenées au même enroulement auxiliaire 13.
L'enroulement de travail du transducteur 54 est monté en parallèle avec la résistance 14. Ceci est représenté dans la figure 6 par des lignes renfor- cées Par contre, les lignes pointillées indiquent une modification dans
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laquelle, les liaisons parallèles étant supprimées, la partie restant con- stante VE- de la polarisation de mise en circuit est conduite à un enroulement auxiliaire spécial 33. .
Le dispositif suivant figure 6, fonctionne en principe., comme le dispositif suivant figure 4 ci-dessus décrit, c'est-à-dire avec une adapta- tion complètement automatique de la polarisation de mise en circuit et de coupure au moment considéré Le réglage du degré de modulation se produit ici également à l'aide de la résistance 66.
Du fait que le circuit de cou- rant auxiliaire pour la mise à disposition de la partie restant constante de la polarisation de mise en circuit, exige une dépense relativement élevée il est possible pour des caractéristiques de fonctionnement diminuées, par exemple des puissances faibles ou de petites gammes de réglage , de renoncer à cette partie et d'élever en correspondance la partie dépendant de la tension, de la polarisation de mise en circuit.
Une autre possibilité de production de la partie restant constan- te de la polarisation de mise en circuit est donnée dans un dispositif triphasé. La figure 7 représente une telle modification. Ici est représen- té comme exemple, un montage en étoile triphasé dont le côté courant continu est formé par un utilisateur 5 et une self de filtrage 5 ' Au cas où ce circuit d'utilisateur peut être coupé par un interrupteur de charge 37, il peut être prévu, de la manière connue une charge de base 5".
Le circuit de courant auxiliaire 52 qui alimente l'enroulement auxiliaire 33 de la self de mise en circuit est raccordé par l'intermédiaire d'une soupape 45,d'une self de stabilisation 29, et d'une résistance de réglage 28, à l'enroulement du transformateur I, et à un enroulement auxiliaire Ia du transformateur, en série avec le précédente de telle sorte que la tension auxiliairepar suite d'une combinaison de phase soit un peu en avance sur la tension prin- cipaleo L'enroulement auxiliaire 331 est monté de telle sorte que ce courant de polarisation agisse à l'opposé de celui de l'enroulement auxiliaire 6.
La hauteur du courant de polarisation dans l'enroulement 33 est réglée de telle sorte que ses valeurs instantanées pendant l'intervalle de temps à considérer pour la mise en circuit, sont à peu près doubles du courant de polarisation, ramené au même nombre de spires, dans l'enroulement 60 Le circuit de courant auxiliaire 42 avec le vase de décharge 25 commandé par la grille, fournit la partie dépendant de la tension de la polarisation de mise en circuit.
Si l'on suppose que le courant continu est complètement filtré par la self 5', la figure 8 représente à sa partie supérieure la variation des tensions principales du transformateur et des courants principaux cir- culant sur les dispositifs de contact pour un angle de commande de 0{ = 40 environ, avec une valeur limite d'environ [alpha] max. = 90 pour cet exemple de montage. Les étages de courant coïncident pratiquement avec la ligne 0, les temps E pour la mise en circuit et A pour la coupure se trouvent à l'in- térieur des étages de courant Au dessous est représentée la polarisation de coupure. La partie restant constante VA- (circuit de courant auxiliaire 27) est représentée par une parallèle au-dessous de la ligne 0, et accentuée par des hachures verticales. Elle existe continuellement.
La partie dépen- dant de la tension VA¯(circuit de courant auxiliaire 32) est représentée pour la self de la phase R. Aussi longtemps que le courant plein IR est transmis, la self de cette phase est saturée, et il n'apparait pratiquement aucune tension sur cette self. Aussitôt qu'après la fermeture du contact dans la phase S dont la self s'est saturée, il entre en action, par suite de la tension de commutation U une brusque modification-de courante et qu'ainsi une petite tension est induite dans la self de la phase R' par sui- te de son inductance d'air, tension qui, dans le circuit de courant auxili- aire 32 entraîne un courant dans le sens de passage de la soupape 12.
Par suite de la désaturation de la self lorsque le courant IR devient nul, au début de l'étage de coupure, la demi tension de commutation U devient acti- ve dans le circuit du courant auxiliaire 32, lorsque ce circuit de courant comme représenté est raccordé au milieu de l'enroulement de self 3; Alors, à l'enroulement 3 règne à partir de ce moment la pleine tension de commuta- tiono L'étage de coupure se termine, et pendant ce temps, le dispositif de
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contact 4 de la phase R s'ouvre au temps A.
Sur la voie de courant auxili- aire 32 passe encore un courant d'aimantation qui continue dans le même sens que jusqu'ici l'inversion de l'aimantation de la self de la phase R et de la partie restant constante VA de la polarisation de coupure, jusqu'à ce que la self soit saturée, et que l'étage de coupure soit ainsi terminé.
A partir de ce moment, la tension U de l'enroulement de la self 3 se déplace sur le dispositif de contact ouvert 4, et, ainsi, la pleine ten- sion devient active sur le circuit de courant auxiliaire 32. Du fait que le circuit de courant auxiliaire 32 est essentiellement ohmique, la polari- sation VV- de la tension qui le provoque,, est à tout moment proportionnelle (facteurc).
Pendant l'étage de coupure, V- est donc égal à c.U La variation qui suit ressort clairement du âessino Pendant la transmission de courant entre les phases S et T, donc au moment où les dispositifs de contact de ces deux phases sont fermés et que leurs selfs sont toutes deux saturées, I, 5 fois la valeur de la tension de phase R est active dans le circuit de courant auxiliaire 32; après l'entrée de la phase S dans l'étage de coupure, la tension combinée UTR agit dans le circuit de courant auxiliaire 32 de la phase R.
Il est essentiel pour ce déroulement de la polarisation de coupure vA-%- qu'elle agisse dans le même sens que VA- 'donc dans le sens opposé au courant principal passant sur le dispositif de contacta de telle sorte qu' à l'entrée de l'étage de coupure, à un moment quelconque, il est sûr que l'é- tage coïncide pratiquement avec la ligne de courant nul, à l'exception de les- pace de temps prévu pour la fermeture du contact.
Par contre, la polarisation de mise en circuit n'est active que pendant une période de temps dans laquelle en général sont réunies les con- ditions' pour la fermeture du contact, la tension ayant un sens tel qu'elle commande le courant dans le sens désiré, sur le dispositif de contact. Cette condition est obtenue pour le dispositif de contacts de la phase R, pour une- courbe de tension normale à partir du moment où la tension de phase UR de- vient plus grande que la tension de phase UT. La partie VE- restant constan- te de la polarisation de mise en circuit entre d'abord en action dans le cir- cuit de courant auxiliaire 52 si l'on fait abstraction de 1-'avance de phase de la tension de commande.
En correspondance, dans la partie inférieure de la figure 8, est représentée la polarisation de mise en circuit de la self de la phase Ro La hauteur VE- de cette polarisation est égale environ au double de la partie restant constante VA- de la polarisation de coupure, de telle sorte qu'en tout, on obtienne une partie de polarisation restant égale (VE- - VA-), qui est sensiblement égale à la partie restant égale VA- de la polarisation de coupure, mais est de signe opposé. Les désignations portées en bas- dans la figure 8, sont considérées comme des valeurs absolues.
La forme de courbe de cette partie restant constante VE- de la polarisation de mise en circuit s'obtient dans le cas présent, du fait que les circuits de courant auxiliaire 52 des trois phases sont réunis avec les redresseurs secs 45, en un dispositif redresseur triphasé, monté en étpile. La durée de la partie restant constante de la polarisation de mise en circuit, à l'intérieur de la période de tension alternative est, d ans cet exemple limité essentiel- lement au domaine de mise en circuit à considérer pour le réglage de la tension par modulation partielle. De la courbe représentée en bas de la figu- re 6 par une ligne renforcée avec des hachures verticales, on tire une cour- be en avance de phase suivant la ligne en pointillés, par la combinaison de phase mentionnée, à l'aide des enroulements supplémentaires Ia.
La partie dépendant de la tension VE- de la polarisation de mise en circuit se raccorderait immédiatement à l'extrémité visible figure 8,(au centre), de la polarisation de coupure VA- dépendant de la tension et égale= ment par la suite à la tension UTR ou URT' si la soupape 12 n'existait pas.
Celle-ci veille à ce que une polarisation dépendant de la tension après entrée
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d'une tension agissant dans le sens de la mise en circuit, ne cesse qu'une foiso Elle est seulement libérée par allumage du vase de décharge 25 lors de la fermeture du dispositif de contact 4' ou peu avant cette fermeture, et ce alors en agissant dans le sens de la mise en circuit, c'est-à-dire dans le même sens que le courant principal. Ainsi la tension URT s'appli- que à l'enroulement de self 3, de telle sorte que la fermeture des contacts s'effectue sans tension, et qu'ensuite aucun courant principal ne circule jusqu'à ce que la self soit saturée dans le sens de la mise en circuit.
C'est seulement alors que commence la transmission de courant avec une mon- tée rapide du courant IR Par le couplage électrique ci-dessus mentionné, ou par un autre couplage, par exemple mécanique, de la commande du vase de décharge 25 avec le dispositif qui ferme les contacts, on arrive donc à ce que cette fermeture ne soit préparée que lorsqu'elle peut être effective- ment exécutée sans danger pour les contacts
Assurément, avec la forme d'exécution décrite en dernier, une diminution de la durée de la polarisation de mise en circuit, aussi impor- tante que lorsque sa partie restant constante également avec aussi une po- sition de phase s'adaptant automatiquement au moment de mise en circuit est mise en action, comme il a été auparavant décrit figures 4 et 6, n,'est pas possible.
La partie restant constante de la polarisation de coupure est constamment formée, dans l'exemple d'exécution décrit ci-dessus, dans ses différentes variantes, par une polarisation à courant continu, à laquelle, dans un secteur de temps limité de chaque période est superposée pour l'opé- ration de mise en circuit une polarisation opposée. Au lieu de cela? il est possible, comme mentionné dans l'introduction, d'utiliser une polarisa- tion de sens alterné de préférence de forme trapézoïdale, au moyen d'un transducteur en série se composant de deux selfs à saturation polarisées en opposition.
Un tel montage, avec quelques autres modifications par rapport aux monages décrits jusqu'ici? est visible dans la figure 9; une polarisa- tion restant constante pendant l'étage de coupure y est produite au moyen de l'enroulement 6. Ce dernier est alimenté par le courant alternatif trapé- zoidal d'un transducteur en série 70o Celui-ci se compose dans l'exemple d' exécution figure 9, de deux transducteurs séparés dont chacun possède un noyau magnétique fermé avec une caractéristique magnétique à peu près rec- tangulaire, un enroulement de travail 71 ou 72 parcouru par du courant alter- natif et un enroulement de polarisation traversé par du courant continu 71' ou 72' Les enroulements de travail 71 et 72 formant un montage en série.
Les enroulements de courant continu 71' et 72' sont, par rapport à ce montage en série, montés en série en opposition, de telle sorte que l'un des deux transducteurs est polarisé dans le sens de la demie onde positive de courant alternatif, et l'autre dans le sens de la demie onde négative de courant al- ternatif, et ce, jusqu'au dessus du coude de saturation de la caractéristique magnétique. Ensuite, le courant de travail dans la demie onde positive prend une valeur pour laquelle la polarisation de courant continu du transducteur polarisé négativement est supprimée jusqu'à ce que le noyau magnétique de ce transducteur arrive à l'état non saturé.
Dans la demie onde négative de courant alternatif, le courant de travail prend une valeur pour laquelle le noyau magnétique de l'autre transducteur se désatureo Par suite de la même grandeur et exécution des deux transducteurs, les valeurs du courant de tra- vail mentionnées ci-dessus ont dans les demies ondes positive et négative, la même hauteur absolue et restent -abstraction faite des passages lors des changements de sens- sensiblement constantes pour la durée de la demie onde considérée. Il résulte donc de ceci une variation dans le temps du courant de travail, dont la courbe est composée de figures juxtaposées, sem- blables les unes aux autres,, en forme de trapèze, ou de rectangle dans le cas idéal. Le montage en série des enroulements de courant de travail 71 et 72 est par exemple raccordé à l'enroulement secondaire I du transformateur redres- seur.
Pour le réglage de la position de phase correcte, le raccordement peut se produire par l'intermédiaire d'organes déphaseurs, par exemple un trans-
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formateur tournant. Le courant continu nécessaire pour la polarisation du transducteur 70 peut, par exemple,être pris à la source de courant continu 47. Dans le circuit de courant du transducteur 70 se trouvent une résistance de réglage 8, et une self de stabilisation 90 Le courant continu traverse encore un enroulement auxiliaire 6" sur le noyau de self 2,ce qui fait qu'au flux trapézoïdal de l'enroulement 6 est encore superposé un flux de courant continu..
Pour la partie dépendant de la tension de la polarisation de coupure, il est de nouveau prévu le circuit de courant auxiliaire 32 plu- sieurs fois mentionné, avec le montage en série de la résistance II et de la soupape 12.
La partie restant constante de la polarisation de mise en cir- cuit est fournie par l'enroulement de polarisation 6, également utilisé pour la coupure, l'autre demie onde en forme de trapéze, de sens opposé, venant toutefois en action. Le circuit de courant 42 pour la partie dépendant de la tension de la polarisation de mise en circuit, est de nouveau en paral- lèle avec le montage en série se composant de l'enroulement de self 3 et du contact 4. Il est par exemple raccordé à une prise a de la source de cou- rant continu 47, et est commandé par une.soupape 25. Celle-ci peut être un vase de décharge à gaz en vapeur, commandé par grille.
La tension de la partie de la source de tension 47 se trouvant dans le circuit de polarisa- tion, est choisie de préférence de telle sorte que la chute de tension de fonctionnement de la soupape 25 soit presque compensée, toutefois sans que la source de tension 47 puisse maintenir l'arc de là soupape 25 , sans l'ac- tion supplémentaire d'une autre partie de la tension provenant du transfor- mateur I. Dans ce cas, la soupape 25 s'éteint aussitôt après la fin de l'é- tage de mise en circuit et n'est de nouveau allumée par une nouvelle impul- sion de commande, qu'après le début de la période suivante Il est également possible de raccorder l'anode de la soupape 25 au pôle positif P de la sour- ce de tension 17, ou au pôle négatif N de celle-ci.
Le dernier cas peut en particulier être avantageux, lorsqu'on emploie une soupape avec seule- ment une faible tension de fonctionnement, par exemple un vase de décharge à vapeur de césium. Dans ce cas,l'influence de la chute de tension de fonc- tionnement se produisant dans la soupape 25,.sur la hauteur de la partie de polarisation produite par ce circuit, peut être compensée par une adaptation correspondante du nombre de spires de l'enroulement auxiliaire 6".
Pour la manoeuvre du contact 4, il est prévu dans le circuit de courarit auxiliaire de l'enroulement 44', un vase de décharge 51 comman- dé par la grilleo Ainsi, rien n'est changé dans l'essentiel par rapport au mode d'action des dispositifs suivant figures 4 et 6.
Dans les figures 10 à 16 sont représentées des variantes de l'exemple de montage de la figure 90 Différentes parties, se retrouvant sans modification, ne sont pas représentés, dans le but de clarifier.
Dans la figure 10, connue déjà dans les figures 4 et 6, la source de courant continu 47 est ajoutée à la partie reliée avec la char- ge côté courant continu de montage en série de l'enroulement de self 3 et du contact 4. Dans cette position de la source de courant continu 47, on obtient la possibilité, pour un fonctionnement polyphasé, de n'utiliser qu'une seule source de courant continu. Comme le montre en outre cet exemple, la succession de la disposition du contact 4 et de l'enroulement principal 3 de la self peut être autre que décrit jusqu'ici. En conséquence, les raccor- dements du circuit de courant auxiliaire 32 sont autrement disposés que sur le dessin.
Suivant la figure II une soupape unique, commune, contrôlable est suffisante pour le.circuit de courant auxiliaire 42 et le circuit de courant de qpmmande du contact. Ce montage est donc semblable à celui de la figure 6. Avec la figure II, l'importance des soupapes sèches 15 et 49 peut être saisie plus facilement du fait des simplifications et par comparaison avec la figure 10. Afin qu'en effet il ne soit pas produit un courant indé- sirable par la source de courant continu 47, dans le circuit de courant en
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soi fermé, se composant de l'enroulement de polarisation 13 et des résistan- ces 14 et 41; une soupape 15 est ajoutée, qui verrouille le sens de flux don- ne par la tension de la source de courant 47.
Afin que, d'autre part, pendant l'étage de coupure, lorsque dans l'enroulement de polarisation 13 est produite une tension qui est opposée à la tension de la source de courant 47, et dépasse celle-ci, un flux de courant n'apparaisse pas dans le même circuit de courant,en sens opposé, il est en outre prévu une soupape 49.
Les deux soupapes 15 et 49 empêchent ainsi une polarisation supplémentaire indésirable du noyau de self 2. Dans les figures 10 et 11, le circuit de courant 42 de la polarisation de mise en circuit - de même que dans le mon- tage suivant figure 9 - peut être raccordé à la pleine tension de fonction- nement (pôle N) ou au pôle positif P au lieu d'être raccordé à la prise a de la source de courant 17. Dans le premier cas, la soupape 15 peut éven- tuellement être supprimée.
Dans la figure 12, on voit que, également pour la polarisation de mise en circuit entrant en action avec retard, il peut être employé, au lieu d'un enroulement de polarisation séparé, une partie de l'enroulement principal 3 de la self, en montage économique
Dans la figure 13, on voit que la même simplification est égale- ment possible lorsque la source de courant continu 47 ne se trouve pas du côté de l'utilisateur de la self, mais du côté du transformateur.
Dans la figure 14, on réalise une autre simplification du mon- tage, avantageuse dans de nombreux cas, du fait qu'il n'est prévu qu'une résistance 11, commune pour les deux circuits de polarisation 32 et 42.
Les figures 15 et 16 montrent des simplifications dans des conver- tisseurs de courant à commutation, dans lesquels le circuit de commande pour la manoeuvre des contacts disparait lorsque ceux-ci sont entraînés d'une autre façon par exemple par moteur. La commande de la polarisation de mise en cir- cuit peut alors se produire¯en dépendance du moment de fonctionnement, ou de la position du contact 4. Les circuits de polarisation ne se composent alors que de deux branches, ou d'une seule branche, le sens du courant à la mise en circuit étant déterminé par la soupape contrôlable 25, et à la coupure par la soupape 12.
Tandis qu'un transducteur en série du genre connu, par exemple suivant figure 9, se compose de deux transducteurs séparés, de même exécution, polarisés à la même puissance, provoquant des impulsions de même hauteur po- sitive et négatives ayant la même durée de chacun 180 el., une durée d'im- pulsion différente pour la polarisation,comme mentionné, peut être désirée.
Celle-ci peut être réalisée, entre autres, à l'aide d'un transducteur en série dissymétrique, dont les deux transducteurs séparés ont une polarisa- tion de puissance différente, en rapport avec les enroulements de travail., tandis que, de préférence, les rapports des nombres de spires des enroule- ments de travail et des enroulements de polarisation des deux transducteurs séparés sont différents l'un de l'autre. Les enroulements de polarisation peuvent alors être alimentés avec du courant continu de même hauteur, donc être en série dans un circuit de courant continu.
L'emploi d'un transduc- teur en série dissymétrique exige par rapport aux montages de polarisation de même efficacité proposés auparavant, une dépense particulièrement rédui- te, et des pertes propres relativement faibleso
La courbe d'un courant de polarisation iv'produit par un trans- ducteur en série 70 (figo 9) dans une construction dissymétrique, est re- présentée à titre d'exemple dans la figure 17' en fonction du temps t,, sur la ligne nulle-,en pointillés.
Par suite de la dissymétrie du transducteur en série, on obtient une impulsion de courant de plus courte durée qui, par suite du montage correspondant des prises du transducteur peut agir po- sitivement, et une impulsion négative de plus longue durée, mais de puissan- ce plus faible, de telle sorte que les surfaces renfermées par les deux par- ties de courbe et la ligne nulle en pointillés, sont de même grandeur. La courbe du courant a des axes de symétrie aux points où la tension u au trans- ducteur, change de sens.
L'impulsion de courant positive, appropriée comme
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partie restant constante de la polarisation de mise en circuit? doit être dimensionnée, en ce qui concerne la durée, et être en ce qui concerne le temps, à l'intérieur de la période de tension alternative, d'une façon tel- le qu'elle comprenne le domaine à considérer pour la mise en circuit, pour des degrés de modulation différents. Dans un montage avec point neutre tri- phasé, la plus grande modulation partielle [alpha] max est égale à 90 elo, comptée depuis le moment de l'égalité de tension entre phases du convertis- seur donnant et recevant du courant.
Une durée correspondante de l'impul- sion de courant positive de [alpha] min.à [alpha] max.' donc ici de 0 à 90 est obtenue par un choix approprié des nombres de tours et des sections de noyau des selfs de saturation, ainsi que de la hauteur de la tension auxiliaire u La position dans le temps correcte de l'impulsion exige une position de phase de la tension alternative auxiliaire telle qu'elle ( o max - [alpha]min) / 2 coupe la ligne nulle après le moment de l'égalité de tension entre phases du convertisseur de courant donnant et recevant du courante Il en résulte pour le présent exemple que la tension auxiliaire u est en avance de phase d'en- viron 105 sur la tension de phase U, en pointillés dans la figure 17.
Pour dimensionner correctement l'intensité de la polarisation, il est superposé à la polarisation décrite en forme de trapèze, qui est active dans l'enroule- ment auxiliaire 6, (fig. 9), une pure polarisation de courant continu d'une hauteur constante, au moyen de l'enroulement 6", qui, dans ce but, comme mentionné et dessiné, peut être monté en série avec les enroulements de cou- rant continu du transducteur en série. Cette partie de la polarisation, qui est désignée par V- dans la figure 17, agit dans le même sens que l'impul- sion négative et donne avec celle-ci la partie constante VA- de la polarisa- tion de coupure, tandis que la différence entre l'impulsion positive et la polarisation supplémentaire V- donne la partie constante résultante VE- de la polarisation de mise en circuit.
Pour des conditions particulièrement dures, outre la direction, l'intensité de la partie de polarisation constante doit également être cor- rectement accordée, et ce., le plus possible indépendamment l'un de l'autre, pour la mise en circuit d'une part, et pour la coupure d'autre part, afin qu' il soit empêché que, en même temps, un réglage de la polarisation pour la mi- se en circuit règle pour la coupure un désaccord indésirable, et même dange- reux, et inversement. L'indépendance désirée peut être obtenue lorsqu'on emploie un transducteur de série par compensation réciproque d'une polarisa- tion à courant continu et des impulsions du transducteur s'y opposant.
En conséquence? dans les dispositifs partiels décrits ci-dessous, les selfs sont équipées d'un circuit de polarisation comprenant les enroulements de travail d'un transducteur en série - dénommé ci-après simplement circuit de transducteur - et d'un circuit de polarisation à courant continu comprenant les enroulements de courant continu de ce même transducteur en série.; le circuit est accordé de telle sorte qu'il supprime les impulsions de polari- sation s'opposant à lui=même, du circuit de transducteur.
Dans le dessin sont représentés de tels dispositifs partiels dans les figures 18 et 20; les figures 19 et 21 servent à l'explication du mode d'action. De tels dispositifs partiels sont employés dans les dispositifs décrits plus loin.
La figure 18 représente une self avec un enroulement de courant principal 3, avec lequel un contact 4 du convertisseur de courant à commu- tation est en série. Pour la polarisation de la self est prévu entre autre un transducteur 70, qui peut se composer dans ce cas de deux selfs de satu- ration égales. Leurs enroulements de travail 71 et 72 sont en série avec 1' enroulement de polarisation 6.
Ce circuit de transducteur est à une tension alternative de hauteur et de position de phase appropriée qui peut être déri- vée de la tension d'alimentation du convertisseur de courant à commutation, d'une façon semblable à celle décrite dans la figure 7, au moyen d'un trans- formateur auxiliaire, par exemple dans des dispositifs polyphasés, de préfé- rence en employant une combinaison de phase, ou un montage zig-zag; Les en - roulements de courant continu 71' et 72' du transducteur sont montés en oppo- sition. En série avec eux., se trouvent un autre enroulement de polarisation
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6" de la self, une self de stabilisation 9, et une résistance de réglage 8.
Ce circuit de courant continu est alimenté par une source de tension conti- nue 7, par exemple une batterie. Le dispositif de polarisation représenté sert à la production d'une partie restant constante de la polarisation de coupure. La flèche désigne la direction du courant à transmettre par le contact 4.
Dans le circuit du transducteur circule un courant de polarisa- tion iv' dont la variation dans la figure 19 est représenté en fonction du temps t sous une forme rectangulaire idéalisée. Il produit au moyen de l'en- roulement 6, des impulsions de polarisation VT(+) et VT(-)alternativement positives et négatives, de la même hauteur absolue, et de la même durée, aussi longues qu'une demie onde de la tension alternative A ces impulsions est superposée, au moyen de l'enroulement 6", une polarisation de courant continu V- qui équilibre l'impulsion positive VT(+) Pour cela le rapport des nombres de spires w6/w" des enroulements 6 et 6" doits' accorder avec le rapport de transformation W/W' des enroulements de travail et des enroulements de courant continu du transducteur.
Comme polarisation résultante VA , il en résulte une impulsion unilatérale, négative, de la durée d'une demie onde.
Celle-ci doit être prise sur la figure 19 lorsque la ligne désignée par 0 est considérée comme ligne nulle. Par modification de la résistance 8, aussi bien les hauteurs d'impulsion V et VT(-)que le montant V- sont modifiés de la même quantité; en résultat il reste donc une impulsion négative unila- térale, seulement avec une valeur absolue différente. Dans l'intervalle de temps entre deux impulsions, d'autres parties de polarisation éventuellement existantes ne sont pas touchées par un décalage de la résistance 8.
La figure 20 représente un autre dispositif de polarisation qui sert à mettre à disposition une partie constante de la polarisation de mise en circuit, de la forme d'une impulsion positive unilatérale de plus courte durée qu'une demie onde, au moyen d'un transducteur en série dissymétrique, comme mentionné ci-dessus. En conséquence, la partie polarisée négativement 72/72' du transducteur 70 a un rapport de transformation W2/W'2 plus petit, et est donc plus fortement polarisée que la partie polarisée positivement 71/71' dont le rapport de transformation WI/W'I par exemple par suite d'un nombre de spires plus petit de l'enroulement de courant continu 71', est plus grand. L'enroulement 6" fournit cette fois une polarisation positive.
L'enroulement 6' et son circuit d'excitation ne sont d'abord pas considérés.
La figure 21 montre la courbe en fonction du temps, du courant de polarisation iv dans le circuit du transducteur qui fournit des impulsions positives de la hauteur VT(+) et négatives de hauteur plus faible VT(-) La polarisation de courant continu V- se présente en direction positive et de la même hauteur que VT(-)' de telle sorte que ces impulsions négatives sont compensées, et qu'il ne reste que des impulsions unilatérales positives V'E' comptées depuis la ligne O. Pour cela le rapport des nombres de spires w6/W" doit être égal au rapport des nombres de spires wI/W'I des enroulements 71 et 71', déterminants pour les impulsions négatives.
Une telle polarisation de mise en circuit avec impulsions unilatérales positives peut par exemple être employée, avec une polarisation de coupure conformément aux figures 18 et 19, avec une position de phase correcte, de telle sorte que chacune puisse être modifiée, indépendamment de l'autre. Au cas où l'indépendance l'une par rapport à l'autre ne serait pas nécessaire, les circuits de courant con- tinu des deux dispositifs de polarisation pourraient être réunis en un circuit de courant commun, dans lequel tous les enroulements de courant continu sont montés en série.
De même, dans des dispositifs polyphasés, les circuits de courant continu de dispositifs de polarisation de même genre des différen- tes phases peuvent être réunis les uns avec les autres, l'indépendance par rapport à des-parties de polarisation d'un autre genre restant assurée.
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Par rapport à deux dispositifs indépendants l'un de l'autre, comme décrit ci-dessus, une simplification peut fréquemment intervenir, d'. après les considérations suivantes il est important qu'un réglage de VE- n' influence pas la hauteur de VA , car une hauteur incorrecte de VA-' même passagère, peut provoquer un allumage en retour.
Une modification pas- sagère de VE- par contre ne met pas en danger la sécurité de marche, mais a au plus une influence faible sur le déplacement de matiêreo En conséquen- ce, le dispositif suivant figure 9 s'aggrandit de l'enroulement 6' avec le circuit de courant continu particulier correspondant, qui comprend une sour- ce de courant continu 7', par exemple une batterie,en outre une self de stabilisation 9' et une résistance de réglage 8', et, conformément à la fi- gure 21, met constamment à disposition une polarisation à courant continu négative de la hauteur de la .polarisation de coupure VA- nécessaire.
Il lui est superposé, dans la fraction de période à considérer pour la mise en circuit, des impulsions unilatérales, comme déjà décrit, dont la hauteur VE est mesurée de telle sorte qu'après soustraction du montant VA- il existe la polarisation de mise en circuit VE- nécessaire, polarisation qui habituel- lement peut être un peu plus basse que pour la coupure, comme le montre la figure 21. Si, dans le dispositif suivant figure 20, la polarisation de mise en circuit VE- est réglée au moyen de la résistance 8, ceci n'influence pas, comme il est nécessaire, l'aimantation de coupure.
Dans la modification de la polarisation de coupure VA-' au moyen de la résistance 8'VE- se modifie à vrai dire également, et ce, comme on peut le conclure à l'aide de la figure 20, du même montant en sens opposé, toutefois sans mettre en danger le fonc- tionnement, de telle sorte qu'une rectification après coup de VE- est encore possible..
Un autre dispositif partiel qui est employé dans les exemples d'exécution traités plus loin,¯ou qui peut être utilisé comme variante, a trait à la partie de polarisation dépendant de la tension. Le genre de raccordement ci-dessus décrit et représenté, du circuit de polarisation dé- pendant de la tension, peut dans tous les montages de redresseur mono ou po- lyphasés toujours être utilisé facilement, si une self est attribuée à chaque contact. Il y a toutefois aussi des contacts dans lesquels une seule et même self est employée pour la production de l'étage de coupure de deux contacts fonctionnant en push-pull. Ceci est par exemple le cas pour un montage en pont triphasé, avec six contacts mais seulement trois selfs.
Ce montage dit : "à trois selfs" est le montage le plus employé jusque ici pour des convertisseurs à contacts, à entraînement synchrone motorisé des contacts.
Le principe en est donné dans la figure 22.
Dans la figure 22, IR'IS' IT' sont les enroulements secondaires du transformateur redresseur auquel les paires de contacts 4R' 4'R' 4S' R'S et 4T' R'T' fonctionnant en push-pull, connectés en pont, les uns avec les autres, sont raccordées par l'intermédiaire de chacune un enroulement de self 3R' 3S., 3T' sur les noyaux de self 2R' 2S'2T. 5 désigne la charge côté courant continu.
Si l'on désirait maintenant appliquer le mode de raccordement dé- crit jusqu'ici du circuit de polarisation dépendant de la tension ayant la forme d'un circuit dit : "longitudinal", c'est-à-dire avec raccordement au pôle côté transformateur de l'enroulement principal de self d'une part, et au pôle côté courant continu du contact d'autre part, à un montage en pont représenté figure 22, comme il est dessiné sur cette figure en pointillés, les deux branches II, 12 ou 11', 12' conduisant au pôle de courant continu, positif et négatif formeraient un déviseur de tension par rapport à la ten- sion continue, au milieu duquel se trouve alors l'enroulement de polarisa- tion 3a.
Il en résulterait alors des états de tension et de courant qui dévieraient complétement de ceux désirés et nécessaires au fonctionnement de
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redresseur, et mettraient le convertisseur dans l'incapacité de fonctionner.
Les soupapes 12 et 12' ne pourraient intervenir pour diriger le courant de polarisation dans une demie onde au contact 4R' et dans l'autre demie onde au contact 4'R' à cause de la charge préalable par, le courant continu cir- culant du pôle positif au pôle négatif sur les deux branches de polarisation 11, 12,et 11',12'.
Dans ce qui suit est décrit un mode de raccordement particuliè- rement avantageux du circuit de polarisation dépendant de la tension, qui remplit également la condition que la self doit être polarisée par la tension sous laquelle elle se trouve, avant l'ouverture du contact, sans avoir l'in- convénient de l'action de division de tension expliquée à l'aide de la figu- re 22.
L'amélioration consiste surtout dans le fait que dans le cas d'un convertisseur polyphasé avec des contacts disposés en pont, le circuit de polarisation dépendant de la tension, d'une phase, est raccordé à la pha- se suivante. Il est alors appelé "circuit transversal". Comme déjà menticn- né, il peut être utilisé, comme enroulement de polarisation de la self, une partie de l'enroulement principal de celle-ci, en montage économique. Dans le cas d'un montage en pont, avec uniquement une self pour deux contacts fonctionnant en push-pull, la soupape 12 nécessaire dans le montage en circuit longitudinal n'est plus utile dans le montage en circuit transversal du cir- cuit de polarisation dépendant de la tension. Cette soupape est cependant conservée même dans les circuits transversaux dans les convertisseurs de cou- rant ayant une self pour chaque contact.
Un montage de trois selfs avec des circuits exécutés en montage économique, pour la partie dépendant de la tension de la polarisation de coupure, est représenté figure 23 La position des ponts des contacts 4R à 4'T y correspond à l'état du montage peu avant l'ouverture du contact 4R Le contact 4S est donc déjà fermé, et amène le courant continu de la phase S au p8le positif de l'utilisateur 5, tandis que le contact 4'T également fer- mé ramène le courant continu du pôle négatif de l'utilisateur 5 à la phase T du transformateur.
Le noyau 2S de la self dans la phase S est déjà saturé après réception du courant de charge par la phase S, de telle sorte qu'au- cune tension n'apparait à l'enroulement 3s. Dans cet état du montage, le contact 4R' le contact 4R'le contact 4S' le pôle positif de l'utilisa- teur 5, et l'enroulement 3S de la self de la phase S se trouvent donc tous au même potentiel, celui de la borne de l'enroulement du transformateur 15.
Il a été reconnu, en conséquence, que le point entre le raccordement au trans- formateur de la phase suivante et les pôles côté courant alternatif des con- tacts correspondants où est raccordée la branche de polarisation, est sans importance pour la courbe de polarisation pendant l'étage de coupure.
D'après la figure 23, il se trouve par exemple au pôle côté transformateur de l'enroulement de self 3S de la phase suivante. Comme dans l'état de mon- tage considéré, les contacts 4'R et 4'S sont ouverts, il n'existe, pendant l'étage de coupure de la self de la phase R, aucune liaison entre le circuit de polarisation, et le pôle négatif de courant continu; par conséquent, il ne se produit pas non plus l'effet diviseur de tension indésirable. Dans la demie onde opposée cependant, où les contacts 4T'4'R et 4'S sont fermés, et où le contact 4'R est prêt à s'ouvrir, le circuit de polarisation est relié par le contact 4'S' comme on le désire, avec le pôle de courant conti- nu négatif, et il n'existe aucune liaison avec le pôle positif.
Dans ce genre de raccordement du circuit de polarisation, il se produit ainsi autona- tiquement la direction du courant de polarisation dépendant de la tension dans une demie onde vers le pôle positif de courant continu, et dans l'autre demie ondé vers le pôle négatif de courant continu par les contacts correspon- dants de la phase suivante. Ceci est aussi la raison pour laquelle, comme
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mentionné, des soupapes spéciales ne sont plus nécessaires pour ce travail.
Tout le circuit de polarisation dépendant de la tension se compose donc seulement de l'enroulement de polarisation 3a ou de la partie a de l'en- roulement principal, et de la résistance ohmique faiblement inductive 11.
La partie restant constante du flux de polarisation est pro- duite au moyen de l'enroulement auxiliaire 60 Du fait de l'utilisation double de la self, pour la production d'étage de coupure dans les deux demi-ondes, aucun courant continu ne peut être employé pour cette partie du flux de polarisation, mais il est choisi un flux de direction alterna- tive, et, de préférence de forme trapézoidaleo
Lorsqu'on n'emploie qu'une unique self de coupure pour deux contacts fonctionnant en push-pull, suivant figure 23, cette self ne peut être utilisée simultanément pour la production des étages de mise en cir- cuit Bien plus,dans un tel cas, on utilise des selfs de mise en circuit spéciales, ou, du moins des noyaux de mise en circuit séparés qui ont leur enroulement principal commun avec le noyau de coupure correspondant.
Dans les deux cas, des noyaux de mise en circuit spéciaux existent donc. Les différences de leur mode d'action par rapport à celui des noyaux de coupure, sont conditionnées par leur polarisation différente.. Il est avantageux de composer également la polarisation des différents noyaux de mise en cir- cuit d'une partie constante, et d'une partie dépendant de la tension; la position et la hauteur de ces parties sont naturellement différentes de celles des noyaux de coupureo
Dans la figure 24 est représentée schématiquement une telle for- me d'exécution d'un convertisseur de courant à commutation, à savoir le sché- ma de montage complet d'un montage en pont triphasé (montage à trois selfs).
Le dispositif convertisseur est raccordé à une source de tension alternative I, par exemple l'enroulement secondaire d'un transformateur d'alimentation.
Les lignes anodiques conduisent par un enroulement de courant principal 3 commun aux noyaux de self 2' et 2, dont le premier devient actif à la mise en circuit, et le deuxième à la coupure Les contacts 4 et 4' peuvent, ou bien être entraînés par moteur, ou commandés électromagnétiquement, en fonc- tion des valeurs instantanées du courant ou de la tension. Le dispositif de manoeuvre 10 est indiqué par une ligne pointillée.
Le noyau de mise en circuit 2' reçoit une partie constante de la polarisation par un enroulement 33, et une partie dépendant de la ten- sion par un enroulement 13 Ces deux parties agissent pour aimanter à la mise en circuit dans la même direction que le courant principal. Le noyau de coupure 2 reçoit les parties correspondantes par des enroulements 6 ou 3a.
Les deux parties agissent pour aimanter, à la coupure dans la direction op- posée de celle du courant principal. La partie constante de la polarisaticn se compose d'un courant auxiliaire de direction alternative, de forme trapé- zoidale, qui,est par exemple fourni par un transducteur en série symétrique triphasé 70. La position de phase du courant trapézoïdal est par exemple réglée au moyen d'un transformateur auxiliaire 70a qui peut être raccordé à l'enroulement I, en employant une combinaison de phase appropriée. Au lieu de cela, il peut être employé également comme transformateur auxiliaire un transformateur tournant, qui permet un réglage après coup, de la posi- tion de phase. Pour les deux noyaux de self 2 et 2' le même courant trapé- zoidal peut être employé.
C'est pourquoi les enroulements auxiliaires 6 et 33 sont en série. En supposant que les noyaux de mise en circuit et de coupure ont le même diamètre moyen, se composant de la même substance magné- tique, et ont les mêmes propriétés magnétiques le nombre de spires de l'en- roulement 33 du noyau de mise en circuit est avantageusement dimensionné un peu plus petit que le nombre de spires de l'enroulement 60
Les enroulements d'exitation du transducteur 70 sont tous montés en série et sont alimentés par une source de courait continu 7, par exemple un dispositif redresseur, par l'intermédiaire d'une résistance de réglage 8 et d'une self de stabilisation 9.
Le circuit de courant auxiliaire de l'enroulement 13, par lequel
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le noyau de mise en circuit reçoit la partie de polarisation dépendant de la tension, se divise en deux branches qui contiennent chacune une résis- tance de réglage 14 ou 14' et une soupape commandée 25 ou 25' avec des directions de passage différentes. Ce circuit de courant auxiliaire est monté en parallèle avec le montage en série de l'enroulement de self 3 et du point de contact 4 ou 4'.
Les soupapes sont commandées par les moyens déjà plusieurs fois mentionnés ou représentés dans les figures 25 et 25a,de telle sorte que les courants .auxiliaires dans l'enroulement 13 entrent d'a- bord en action à chaque fois, d'abord en même temps que la fermeture de contact ou peu auparavant, suivant qu'après la fermeture de contact, tout l'étage de mise en circuit ou une partie restante seulement de celui-ci doit se dérouler. Ceci se détermine d'après le degré de modulation du dis- positif convertisseur et de la hauteur de la tension de commutation de la mise en circuit liée à celui-ci qui provoque la démagnétisation du noyau de self 2' pendant l'étage de mise en circuit.
La partie dépendant de la tension de la polarisation de coupure est amenée à l'enroulement auxiliaire 3a de la tension entre les phases .de la source de tension alternatice 1 occupées à ce moment à la commutationpar l'intermédiaire d'une résistance llo Ces parties forment donc un circuit transversal. Le mode de travail du dispositif suivant figure 24 n'a besoin après ce qui a été dit d'aucune explication spéciale. Les exécutions suivan- tes concernent d'autres améliorations, principalement de convertisseurs de ' courant à commutation dans lesquels il est prévu une self pour chaque contact.
Dans l'opération de coupure, la polarisation, même après l'interruption du courant, reste active, et continue l'inversion de polarisation se trouvant en cours pendant l'étage de coupure dans la même direction, par exemple dé- signée par négative, jusqu'à la saturation. Lorsque cesse le courant de polarisation, l'état d'aimantation de la self revient sur le point de ré- manence.. Si l'on ne prenait aucune disposition, après la remise en circuit du contact, tout l'étage devrait d'abord être parcouru en direction inverse avant que le courant de charge puisse monter. Ceci est en général indésira- ble à cause de la diminution de la tension continue et de l'altération du facteur de puissance ainsi provoquée.
C'est pourquoi la self doit être sa- turée à temps au moins partiellement avant la remise en circuit, dans la di- rection de mise en circuit, c'est-à-dire positivement.
Lorsque, en outre, différents noyaux ou même différentes selfs complètes sont employées en disposition correcte pour la production des étages de mise en circuit ou de coupure, en liaison avec les circuits de courant dé- crits de polarisation de commande,et autres circuits de courants auxiliaires, on doit alors veiller que, à la fermeture du contact, le noyau de self de coupure correspondant et, à l'ouverture des contacts, le noyau de self de mi- se en circuitsoit saturé afin que l'un ne gène pas l'autre dans l'exercice de sa fonction.
Pour cela est utilisée par exemple une autre forme de dispositif de polarisation, de telle sorte que le flux résultant du noyau de self pro- duisant l'étage de coupure a, pendant un secteur de temps limité de chaque période une direction magnétisante dans le sens de mise en circuit, en vue de son aimantation de retour, et une hauteur supérieure à la valeur d'inver- sion de magnétisation statique, et revient avant le moment de la mise en cir- cuit, au moins jusqu'à la valeur mentionnée, en particulier jusqu'à 0. Dans le cas d'un noyau de mise en circuit éventuellement existant, la polarisation de- celui-ci peut être encore formée de la même manière.
La valeur d'inversion de magnétisation statique S, conformément à la figure I, est parfaitement déterminée pour un noyau de self d'une sub- stance de haute valeur magnétique, dont la ligne caractéristique dans la zone non saturée est parallèle à l'axe du flux. Egalement pour un noyau en substan- ce de moins grande valeur, il peut être établi, comme mentionné, une valeur de flux en correspondance parfaitement déterminée, par exemple au'moyen d'un circuit étiré.
Toutefois, même sans circuit étiré, la spécification donnée ci-dessus, est remplie avec sécurité dans des dispositifs convertisseurs à contact avec des noyaux n'ayant pas une haute valeur magnétique, si le flux résultant, pendant le secteur de temps limité mentionné, est plus grand que
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la valeur de flux maximum qui apparaît lors de l'inversion de magnétisation statique, et qui'peut être lue au coude de saturation de la branche ascendan- te de la ligne caractéristique d'aimantation, et, si en outre le flux ré- sultant revient en avant le moment de mise en circuit, à la valeur d'inver- sion de magnétisation statique minimum, qui est pratiquement zéro.
Du fait de l'aimantation de retour, il est amenée à la self avant la mise en circuit, une intégrale de tension de grandeur donnée, appa- raissant sous forme d'une surface dans le diagramme tension-temps, et ainsi le noyau de self a son aimantation inversée de nouveau complètement ou par- tiellement en direction de la saturation positive, déjà avant la mise en circuit.
La grandeur nécessaire de l'aimantation de retour peut être différente suivant le montage. Si dans le groupe de montage mentionné ci- dessus, on emploie un noyau de mise en circuit spécial avec seulement un contact par self, le noyau principal en règle générale, a son aimantation constamment et complètement inversée, jusqu'à la saturation positive. Il en va de même pour le noyau de mise en circuit.
Si par contre un seul et même noyau sert à la production, aussi bien de l'étage de coupure que de l'étage de mise en circuit, il est désirable, dans le cas d'un réglage de tension par modulation mécanique partielle, en particulier dans le cas d'un haut degré de modulation, de faire disparaître par magnétisation de retour, déjà avant la mise en circuit, une partie de l'étage, qui autrement, du fait des valeurs de la tension de commutation, dans ce cas relativement basses, durerait plus longtemps qu'on ne le désire; de cette manière, après la mise en circuit,il ne reste à parcourir qu'une partie restante de l'étage, rela- tivement plus courte. Dans les deux cas précités, il s'agit en général de l'amenée d'une surface de tension de grandeur invariable.
Dans le cas d'un réglage de la tension magnétiquement, au moyen d'un étage de mise en circuit de longueur variable, la grandeur de la surface de tension d'aimantation de retour doit être réglable dans une large mesure.
Il est favorable que l'aimantation de retour ait le caractère d'une impulsion de durée limitée dans le temps dans le cas d'un noyau de coupure par exemple elle doit alors n'entrer en action qu'après terminaison de l'éta- ge de coupure, et devrait être terminée avant la mise en circuit, afin qu'au moment de mise en circuit aucune tension ne soit plus produite à la self par cette impulsion et que la mise en circuit puisse ainsi se produire sans ten- siono Pour donner l'impulsion d'aimantation de retour, on ne dispose donc en général que d'un secteur de la période de pas beaucoup plus de 60 el.
En principe, tout genre d'impulsion qui est approprié pour amener à la self à l'intérieur du domaine considéré de la période une surface de tension de la grandeur nécessaire, peut être employée comme impulsion de magnétisation de retouro La courbe en fonction du temps, donc la forme de l'impulsion, n'a pas d'importance; le courant dans le circuit d'impulsion cor- respondant pendant l'aimantation de retour, au courant d'étage de la self, plus un montant qui est nécessaire pour supprimer une polarisation de sens inverse qui sinon existerait.
Une possibilité d'obtenir de telles impulsions d'aimantation de retour consiste à employer de nouveau les courants anodiques de montage de redresseurs Du fait de la limitation du secteur d'aimantation de retour, le montage qui se présente en premier lieu est le montage à point neutre hexaphasé des redresseurs auxiliaires.
Un autre moyen de produire des impulsions d'aimantation de retour est offert par l'emploi d'un des dispositifs auxiliaires suivant les figures 18 et 20. Avec ce montage, on peut obtenir des impulsions de plus courte durée que 600 el.
. La figure 25 représente un dispositif convertisseur en montage en étoile triphasé, raccordé à l'enroulement secondaire I d'un transformateur, dont l'enroulement primaire I' est aux bornes R', S', T', d'un réseau de courant alternatif. Côté secondaire, les trois phases R, S, T du montage redresseur sont équipées les unes et les autres de la même manière. Pour
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avoir une représentation plus claire, les repères ne sont donnés que dans une phase. Dans chaque phase se trouve l'enroulement principal 3 d'une self en série avec un contact 4, qui, par exemple, est périodiquement mis en circuit et coupé par un dispositif d'entraînement 10, avec un moteur synchro- ne 10a.
Le circuit de courant de charge est indiqué par un utilisateur 5 et une self de filtrage 5 '.
Chaque self possède un noyau de coupure 2 et un noyau de mise en circuit spécial 2'; les deux noyaux ont l'enroulement principal 3 commun, mais chaque noyau possède plusieurs enroulements auxiliaires spéciaux. Les noyaux magnétiques eux-mêmes ne sont pas représentés sur le dessin, mais il est toutefois indiqué dans la phase médiane, au moyen d'une bordure en pointillés, lesquels des enroulements auxiliaires sont liés avec le noyau de mise en circuit 2' seulement. En outre, la représentation est telle que la direction du courant dans les enroulements indique en même temps la direction du flux dans les noyaux correspondant. La direction de haut en bas sur le dessin, est prise comme direction positive. Avec le noyau de coupure 2 seulement sont liés quatre enroulements auxiliaires 6, 6', 16 et 22".
Les enroulements 6 et 6' fournissent en commun une partie constante VA- du dispositif de coupure, et l'aimantation de retour VRA du noyau de coupure. L'enroulement 6 est monté en série avec les enroulements de tra- vail d'un transducteur en série 20 dissymétrique raccordé au réseau d'ali- mentation R S T par l'intermédiaire d'un organe de déphasage qui est ici un transformateur tournant, et réuni en un montage en étoile avec les enrou- lements correspondants des deux autres phases. Les enroulements de courant continu du transducteur sont, comme le montre le dessin, montés par paire en opposition, à la suite les uns des autres.. Ils sont alimentés par une sour- ce de courant continu 7 qui, par exemple, est représentée sous forme d'un dispositif redresseur sec alimenté par le réseau R, S, T par l'intermédiaire d'un transformateur auxiliaire.
Le circuit de courant continu est stabilisé par une self 19. Les deux parties du transducteur de chaque phase ont des rapports de nombre de spires différents (rapports de transformation), ce qui est indiqué dans le dessin par des longueurs différentes des symboles pour les enroulements de courant continua Dans le transducteur 20, la partie supérieure du courant continu est préexcitée positivement, et ce, plus fortement que la partie inférieure qui est pré-excitée négativement. En con- séquence., ce transducteur fournit des impulsions alternatives dont le secteur positif est plus bas et donc plus long que le secteur négatif L'enroulement 6 est raccordé de telle sorte que les signes s'inversent.
Il produit donc une impulsion positive courte, haute qui provoque l'aimantation de retour, et une impulsion longue qui polarise négativement le noyau de coupure pen- dant la majeure partie d'une période, dans le sens de la mise à disposition par la coupure.
Par un choix approprié des rapports de transformation des deux demis transducteurs, on arrive à ce que l'impulsion d'aimantation de retour positive ne s'étende que sur 60 el. environ. Les rapports de transforma- tion doivent être pour cela environ 60/300 = 1/5. La position de phase (par exemple la position du transformateur tournant appartenant au dispositif 20) est fixée de telle sorte que l'impulsion d'aimantation de retour soit ter- minée peu avant la fermeture du contact (comparer avec la figure 26 traitée ci-dessous). La hauteur de l'impulsion est choisie de telle sorte que l'im- pulsion suffise à l'inversion complète de magnétisation du noyau de coupure de l'état de saturation positif à l'état négatif.
Le réglage se produit par modification du courant continu à l'aide d'une résistance de réglage 18.
Ainsi la hauteur de l'impulsion négative est également fixée dans l'enroule- ment de polarisation 6. Elle ne suffit en général pas pour la partie constan- te VA- de l'aimantation de coupure qui doit correspondre à la valeur Ho dans la figure I. Le flux négatif manquant est fourni par l'enroulement auxiliai- re 6" qui peut être raccordé également par l'intermédiaire d'une résistance de réglage 8 et d'une self de stabilisation 9 à la source de courant continu 7. L'impulsion de magnétisation de retour positive doit être réglée à l'a- vance plus haut, d'une quantité égale à ce flux négatif constant.
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Le noyau de mise en circuit 2' reçoit la partie constante VE- de la polarisation de mise en circuit, par les enroulements 33 et 33'. L'en- roulement 33 reçoit du dispositif 40, équipé de transducteurs en série dissy- métrique, des impulsions alternatives desquelles la positive est plus haute et plus courte que la négative car le demi transducteur supérieur qui est dé- terminant pour cette partie d'impulsion est pré-excité plus haut que le trans- ducteur inférieur. La partie négative de ce flux dans l'enroulement 33 est justement supprimée par un flux positif supplémentaire de l'enroulement cor- respondant 33' Dans ce but, l'enroulement 33' est monté en série avec les enroulements de courant continu du transducteur 40,
et le nombre de spires de l'enroulement 33' se rapporte au nombre de spires de l'enroulement 33, comme le rapport de transformation courant continu - courant alternatif du demi transducteur inférieur au rapport de transformation du demi transducteur supérieur. De cette manière il résulte comme action totale des groupes d'enroulement 33, 33', une impulsion unilatérale positive donc agissant dans le sens de mise en circuit, dont la durée, par rapport à la partie restante d'une période est donnée par le rapport mentionné de ses nombres de tours ou des rapports de transformation des deux demi-transducteurs
La hauteur de l'impulsion est réglable au moyen de la résistance 28 disposée dans le circuit de courant continu. Ce circuit comprend égalenent une self de stabilisation, désignée par 29.
La durée et la position de phase de l'aimantation de mise en circuit doivent être choisies de telle sorte que l'impulsion s'étende au moins sur le domaine des positions de fonctionnement qui se présentent, de l'étage de mise en circuit (comparer avec la figure 26e traitée ci-dessous). On dispose pour celà d'un moyen qui consiste à mesurer d'une façon correspondante le nombre de spires des enroulements du trans- ducteur, ou à choisir d'une façon correspondante, la position de phase de la tension auxiliaire amenée, indiqué dans le dessin par le transformateur tournant appartenant au dispositif 40.
Pour l'aimantation de retour du noyau de mise en circuit 2', l'im- pulsion alternative est reçu du dispositif transducteur 50 à l'aide de l'en- roulement 23, tandis qu'à l'aide de l'enroulement 23,qui est monté en série avec les enroulements de courant continu de ce transducteur, et qui est accor- dé de la manière, décrite ci-dessus avec l'enroulement 23, en ce qui concerne le rapport du nombre de spires, est regue une impulsion unilatérale de direc- tion négative, dont la position de phase peut être par exemple choisie de telle sorte qu'elle se raccorde à l'étage de coupure dans sa position de fonctionnement la plus tardive. Le circuit de courant continu correspondant comprend une résistance de réglage 38 et une self de stabilisation 390 .
La partie VE- dépendant de la tension, de la polarisation de mi- se est fournie par un-circuit de courant auxiliaire avec une soupape 25 et une résistance de réglage 14 qui est raccordée au milieu de l'enroulement principal 3 dela self et comprend un enroulement de découplage 22' disposé sur le noyau de coupure 2, et agissant ici en sens inverse de l'aimantation dans la moitié supérieure de l'enroulement 3. La soupape 25 est représentée sous forme d'un tube commandé par la grille.
L'appareil de commande 34 est raccordé à un contact préliminaire 4a dans un montage en soi connu, repré- senté à part sur la figure 25a, de telle sorte que la partie VE- dépendant de la tension, de la polarisation de mise en circuit commence à circuler à chaque fois peu avant la fermeture du contact principal 4 dans un sens positif, à travers la moitié supérieure de l'enroulement de courant prin- cipal 3.
Le dispositif de commande de grille suivant figure 25a se compose d'une batterie 46 qui donne à la grille, pendant le temps de verrouillage, une prétension, d'une autre batterie 48 avec une tension plus élevée qui lors de la fermeture du contact transforme la tension de grille en une ten- sion positive et d'une résistance de limitation 43 En supplément sont prévus un condensateur 68 et une résistance d'amortissement 64.
Pour la partie de la polarisation de coupure VA- dépendant de la tension, il est prévu un circuit de courant auxiliaire avec une résis- tance de réglage II, èt une soupape 12 de préférence non commandée, qui est raccordé également au milieu de l'enroulement de self commun 3, par l'inter-
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médiaire d'un enroulement de découplage 22, lié seulement avec le noyau de mise en circuit 2'. Ce circuit de courant auxiliaire entre en action par suite de la direction de soupape représentée, pendant l'étage de coupure.
Des détails sur le mode d'action du circuit de courant auxiliaire pour les parties de polarisation VE- et VA- sont donnés ci-après à l'aide de la figure 26.
Chacun des deux noyaux 2 et 2' peut en outre être pourvu,comme ci-dessus mentionné, d'un circuit étiré en soi connuo A titre d'exemple;, un tel circuit est indiqué pour le noyau de coupure, et désigné par 17. Il est raccordé à l'enroulement auxiliaire 16.
Dans les figures 27 à 29 sont encore indiquées des variantes, en représentation partielle, dans lesquelles chaque self n'a qu'un unique noyau magnétique, qui produit un étage, aussi bien à la coupure qu'à la mise en circuit. Ces variantes peuvent être employées aussi bien sur des montages à point neutre triphasés qu'également sur le montage en pont triphasé avec 6 selfs, sans modification, ainsi que sur d'autres montages avec un contact par self,, après adaptation judicieuse. Comme dispositifs d'entrainement pour les contacts,, les systèmes commandés par moteur ou électromagnétiquement comme décrits ci-dessus peuvent être complétés.
Les figures 27 à 29 concer- nent des montages avec réglage de tension uniquement magnétique; des modi- fications pour le réglage de la tension par modulation partielle magnétique et mécanique sont en outre indiquées. Dans la figure 26 la courbe correspon- dante de tension et courant est schématiquement représentéeo
Pour les parties constantes de la polarisation de mise en cir- cuit et de coupure, il est représenté symboliquement dans les figures un en- roulement 60. Par ce symbole doit être compris un quelconque des disposi- tifs décrits qui produit un flux résultant de direction alternative avec de préférence une forme de courbe rectangulaire. Comme il résulte de la des- cription faite jusqu'ici, plusieurs enroulements peuvent être nécessaires pour la production d'un flux résultant de ce genre.
Dans ce sens, le symbole 60 doit donc être compris comme un groupe de plusieurs enroulements agissant ensemble. Tous les montages comprennent un autre enroulement de polarisation ou groupe d'enroulements pour l'aimantation de retour, comme décrit ci-dessus.
Pour montrer la position de phase des composantes de polarisa- tion, la courbe du flux est représentée dans les figures 26a à h. La figu- re 26 a montre les tensions en étoile eI' e2 et e3 des phases R ou S ou T du transformateur, la figure 26b la forme de base des courants de charge iI' i2 et i3 qui traversent les selfs et les contacts. L'angle de modulation par- tielle [alpha] du point de coupure des tensions des phases qui se relayent, jusqu'au début du recouvrement des courants de charge se monte, dans la figure'à environ 40 e1. Pour un réglage de tension magnétique, tout ce secteur est rempli par l'étage de mise en circuit.
A ce dernier est attri- buée, dans la figure 26a, dans la phase R, la surface de tension DIE La tension continue de varier suivant la courbe e3
Le secteur de recouvrement des courants de charge se raccorde à l'étage de mise en circuit. Pendant ce secteur, la tension continue varie d'après la courbe médiane, entre les tensions e3 et e1 La surface de ten- sion D1 s'accroche à l'inductance de la self saturée de la phase R, la sur- face de tension T1 à l'inductance de réseau et de transformateur de cette phase. Ainsi le courant i3 pénètre dans l'étage de coupure. La tension con- tinue se poursuit alors d'après la courbe e1 Pendant l'étage de coupure la surface de tension D3A est active à la self de la phase T. Lors du passage du courant, de la phase R sur la phase S, les opérations se répètent ensuite avec une permutation cyclique correspondante.
Les surfaces de tension D1
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de la self et T1 de la phase de transformateur R sont maintenant au dessous de la courbe moyenne de la tension continue. Ceci est sans importance pour les parties constantes de la polarisation, mais est important pour la consi- dération de la courbe de la polarisation de coupure dépendant de la ten- sion.
La figure 26c montre la courbe du flux lorsqu'on emploie un trans- ducteur symétrique Le secteur de la partie constante VA- de la polarisation de coupure doit commencer au plus tôt à 90 et au plus tard à 120 , et passe après sa durée de 180 , entre 270 et 300 , dans le secteur de la partie con- stante VE- de la polarisation de mise en circuit Comme le secteur de mise en circuit commence ainsi déjà avant le point [alpha] = 0, la hauteur du flux constant ne doit pas dépasser la valeur S nécessaire pour l'inversion de mag- nétisation statique (comparer figure 1), afin que ne soit pas provoquée par elle une aimantation de retour prématurée indésirable.
L'aimantation de retour doit seulement être laissée à l'impulsion d'aimantation de retour VR qui trouve place dans le secteur terminal de la polarisation de coupure VA- jusqu'au point [alpha] = 0, comme on le voit sur la figure 26f.
La figure 26 d montre une courbe possible des flux constants, pour le cas où un des montages avec un transducteur en série dissymétrique men- tionné ci-dessus., est employé le cas échéant avec une compensation supplémen- taire du secteur de courbe négatif. Les secteur de la polarisation de mise en circuit VE- commence ici au point [alpha] = 0, ou peu auparavant, et se ter- mine à environ 90 , pour passer alors dans le secteur de.la polarisation de coupure VA- qui s'étend sur toute la partie restante de la période.
L'im- pulsion d'aimantation de retour à la position représentée dans la figure 26f, mais doit cependant ici être sensiblement plus haute que dans le cas corres- pondant à la figure 26c, par ce qu'elle doit supprimer la polarisation de coupure et encore en supplément fournir la partie correspondant à la polari- sation de mise en circuit constante. Si on utilise pour la production du flux de polarisation, par exemple un montage redresseur avec une- durée de courant anodique de 120 au lieu d'un montage de transducteur, le secteur de la polarisation de mise en circuit a la forme de la courbe portée en poin- tillés dans la figure 26d.
Dans la figure 26e est représentée la courbe des secteurs de po- larisation VE- et VA- constants, comme elle apparaîtrait si des impulsions unilatérales de directions opposées l'une à l'autre,comme mentionné aupa- ravant, étaient employées pour la mise en circuit et la coupure. L'impulsion d'aimantation de retour VR n'a ici plus besoin de supprimer la partie de cou- pure, et peut donc être de plus faible hauteur que dans le cas correspondant de la figure 26d. Les remarques précédentes sont communes aux figures '27 à 29. Les différences des montages résident essentiellement dans la disposition des circuits de courant pour les parties de polarisation VE- et VA- dépendant de la tension.
Dans les montages suivant figures 27 à 29, qui sont valables pour des réglages de tension exclusivement magnétiques, on n'emploie dans les circuits de polarisation dépendant de la tension, que des soupapes non commandées 15, ou pas de soupape du tout car l'entrée en ac- tion du courant de la polarisation de mise en circuit dépendant de la ten- sion se confond pratiquement avec le moment de mise en circuit pour 0( = 0 ou peu de degrés après. Dans de tels dispositifs par contre, qui doivent aussi fonctionner avec une commande partielle mécanique, on doit utiliser dans les circuits de la polarisation de mise en circuit, des soupapes com- mandées, afin que soit empêché un déroulement prématuré de l'étage de mise en circuit qui autrement pourrait venir sous l'influence des deux composan- tes de polarisation de mise en circuit VE- et VE-.
Dans la figure 27 sont prévues, pour le circuit de polarisation de mise en circuit dépendant de la tension et le circuit de polarisation de
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coupure dépendant de la tension, des résistances de réglage séparées II ou I4. Ceci est nécessaire si les composantes VE- et VA- ont des hauteurs différentes en vue de leur adaptation optimum. La courbe des courants dans les deux circuits de polarisation dépendant de la tension est donnée dans la figure 26g.
Le courant de polarisation de mise en circuit proportionnel à la partie VE- entre en action au temps [alpha] = 0, auquel les tensions de phase e3 et e1 sont égales l'une à l'autre, et croît pendant l'étage de mise en circuit, proportionnellement à une ligne sinusoïdale, en correspondance avec la différence de tension e13' qui n'est pas représentée spécialement, entre e1 et e3. La surface de tension DIE dans la figure 26a en fait partie. On doit en même temps veiller à ce que., dans le circuit de polarisation considé- ré, il n'apparaisse que la moitié de la tension e13 lorsque ce circuit, comme dessiné, est raccordé juste au milieu de la self.
Pendant le secteur de re- couvrement des courants de charge, il tombe sur une courbe correspondant à la tension inductive à la self saturée de la phase R, de même que la surface de tension D1 dans la figure 26a et cesse complétement après transmission ter- minée du courant, car alors, à la self de la phase R, aucune tension n'existe plus. Le courant de polarisation de coupure, correspondant à la partie VA- commence au moment où,par suite de la transmission de courant des courants de charge i1 et i2' il apparaît une tension inductive de signe opposéà la self de la phase R, en correspondance avec la,surface de tension D1 dans la figure 26a, tension qui croit après terminaison de la transmission de courant jusqu'à une valeur proportionnelle à la tension de la self pendant l'étage de coupure.
A la self règne pendant ce secteur la différence e21 entre e2 et e1' également non représentée spécialement, à laquelle correspond dans la figure 26a la surface de tension DIA' et en conséquence la moitié de la ten- sion e21 revient sur le circuit de polarisation considéréo Après la fin de l'étage de coupure, ce courant de polarisation suit la courbe de la tension e21'toutefois avec une hauteur double, car sur la résistance ohmique du cir- cuit de polarisation règne maintenant non plus la moitié, mais, après satura- tion de la self, la totalité de la tension de verrouillage e21. Il continue donc., en correspondance avec la courbe de la tension de verrouillage, jusquà la fin de la période.
Dans le dernier secteur qui peut être utilisé pour une aimantation de retour,par exemple suivant figure 26f, il est superposé à. la.courbe de base sinusoïdale de la tension de verrouillage,une tension supplémentaire, à savoir la moitié de la tension qui apparait à la self lors de l'aimantation de retour, pour autant que, par l'impulsion d'aimantation de retour,une partie de l'étage ait déjà sa magnétisation inversée, avant le point [alpha] = 0. Cette superposition de tension est indiquée en pointillés dans la figure 26g.
La figure 28 par rapport à la figure 27 a seulement pour unique différence le fait que l'on n'emploie qu'une unique résistance commune II, sans soupape pour les deux composantes de polarisation VE- et VACeci est admissible si VE- et VA- ont les mêmes hauteurs qui correspondent à la valeur Ho dans la figure I. Ceci de nouveau suppose que VE- commence seulement pour = 0, comme dans les figures 26d et 26e. Dans la courbe (figure 26) des parties de polarisation constantes, la valeur de flux néces- saire pour l'inversion de magnétisation statique ne doit pas être dépassée avant le temps [alpha] = 0 par le flux total résultant de la self considérée, si une aimantation de retour prématurée doit être évitée.
La forme de courbe pour la figure 28 correspond à celle pour la figure 270
Dans la figure 29,le circuit de la polarisation de coupure dé-
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pendant de la tension VA- est exécuté sous forme de circuit transversal, au lieu de longitudinal; il est raccordé à la succession des phases entre l'enroulement de transformateur I et l'enroulement de self 3.
Ceci a, comme le montre la courbe de courant de la figure 26h, l'avantage de pertes de po- larisation plus faibles. Le courant de polarisation entre ici en action déjà au temps [alpha]= 0, et a la forme tout d'abord d'une sinusoïde qui cor- respond à la pleine tension liée,, à la résistance du circuit de polarisa- tiono Il prend alors, pendant le secteur de recouvrement des courants de charge, des valeurs dont la hauteur se monte au 1/3 environ des valeurs du même secteur dans la courbe suivant figure 26g,car ici la tension inductive de 1,5 enroulements de self est active à la résistance du circuit de polari- sation au lieu de la tension d'un demi enroulement de self seulement, dans le cas suivant figure 26g.
Ensuite, le courant de polarisation pendant l'é- tage et après, a d'abord la même forme que la courbe suivant figure 26g et ce, jusqu'au début du secteur de recouvrement des courants i2 et i3. De ce moment,il s'augmente encore uniquement de la tension inductive de l'enrou- lement de transformateur de la phase S, et suit de nouveau, après terminai- son de la transmission de courant, la courbe de la sinusoïde mentionnée jus- qu'à sa valeur nulle,sur quoi tout le secteur qui suit jusqu'au tempso( = 0 est sans courant, si la tension de magnétisation de retour à la moitié de l'enroulement principal ne dépasse pas la tension e12 maintenant de nouveau positive.
Le circuit de la polarisation de mise en circuit dépendant de la tension VE- est, dans la figure 29 le même que dans la figure 27. La cour- be de courant correspond donc au secteur de mise en circuit de la figure 26g.
La valeur effective du courant de polarisation conformément à la figure 26h est plus petite que celle de la figure 26g, et ce, d'autant plus que la tension continue est réglée moins bas. A cause de la faiblesse des pertes ainsi réalisées, ce montage des deux circuits de polarisation dépendant de la tension est généralement employé de préférence, malgré d'au- tres circuits, pour l'aimantation de retour, ou d'autres parties de polari- sation, et ce, non seulement pour des montages en pont., comme le montage à trois selfs , pour lequel il était d'abord indiqué ci-dessus, mais principale- ment pour des convertisseurs à contacts dans lesquels, du fait du genre d'entraînement, une superposition des temps de contact de phases successives est permise,
donc par exemple pour des convertisseurs à contact avec entrai- nement par moteur synchrone
Par l'emploi indiqué au choixdans la figure 29, d'une soupape commandée 24, au lieu de la soupape non commandée 12 dans le circuit de cou- rant VA- l'utilisation de puissance peut être encore diminuée. Si on laisse en effet la soupape 24 s'allumer d'abord par la tension apparaîssant à la self au début de l'étage de coupure, le courant n'entre en action par le circuit de polarisation qu'à ce moment, de telle sorte que seule reste la surface hachurée.
Ce montage ne peut être employé qu'avec réserve, du fait d'une certaine sensibilité aux parasites de la soupape commandéeo
Si, d'après le modèle de la figure 25., la soupape non commandée 15 pour une modulation mécanique partielle est remplacée également dans les dispositifs des figures 27 et 29, par une soupape commandée 25., le courant commence d'abord au temps de fermeture E du contact pris maintenant avec un retard d'un angle [alpha], ou, dans le cas de l'emploi d'un contact préliminaire pour la commande de la soupape,peu auparavant, et cesse de nouveau après ter- minaison du recouvrement des courants de charge, comme cela est montré dans la figure 26h par la partie hachurée du secteur de mise en circuit.
Si en outre, d'après une proposition précédente, par exemple dans un montage de trois selfs,les circuits de courant de la polarisation de mise en circuit dépendant de la tension étaient également exécutés par raccordement à la phase précédente,sous forme de circuits transversaux avec soupapes commandées,on aurait d'abord la même courbe de courant que dans le secteur de mise en circuit de la figure 26ho Ensuite, le courant se continue- rait toutefois le long de la sinusoïde dessinée en pointillés, jusqu'au passage
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à zéro de celle-ci. Il est visible que la consommation de puissance dans ce dispositif est plus grande que dans le dispositif exécuté sous forme de cir- cuit longitudinal. Pour cette raison, ce dernier doit être préféré.
Inexécution avec des circuits transversaux pour la polarisation de mise en circuit dépendant de la tension n'est du reste seulement possible que lorsque -comme dans le cas du montage à trois selfs mentionné - des noyaux de selfs spéciaux sont employés pour la mise en circuit .
Une autre économie de pertes est rendue possible par un montage spécial du circuit de courant auxiliaire exécuté sous forme de circuit lon- gitudinal pour la partie de la polarisation de coupure dépendant de la ten- sion, dont la courbe a été traitée auparavant, à l'aide de la figure 26go Il en résulte que ce courant de polarisation prend des valeurs relativement élevées après déroulement de l'étage de coupure. Par contre, une autre amé- lioration-est obtenue par un couplage du circuit de polarisation tel qu'après le déroulement de l'étage de coupure, des dispositifs limitant le courant deviennent actifsa Ces dispositifs peuvent se composer d'un condensateur avec une résistance de limitation supplémentaire en parallèle avec celui-ci.
Dans la figure 30 est représenté un dispositif partiel de ce gen- re. Le circuit de polarisation raccordé au milieu de l'enroulement de self 3 comprend, outre la résistance II et la soupape 12, un montage parallèle supplémentaire, se composant d'un condensateur 35 et d'une résistance 36, par l'intermédiaire desquels il est raccordé au côté consommateur du contact 4.
En outre, le côté tourné vers la résistance II ou la soupape 12, du montage parallèle de la résistance 36 et du condensateur 35 est au pont de commuta- tion du contact 4.
Tant que le contact 4 est fermé, la courbe du courant circulant sur la branche de polarisation II, 12, ne se différencie pas de sa courbe dans le montage décrit auparavant, par exemple suivant figure 27 Après l'ouverture du contact, la tension de contact a bien la même valeur initiale que dans le montage suivant figure 27, mais elle se modifie en supplément, après mesure de la charge du condensateur 35. Le courant passant par la bran- che de polarisation est déterminé par la somme des résistances II et 36. Il est donc en comparaison avec le montage suivant figure 27, plus petit, dans le rapport de la résistance II à la somme des résistances II et 36.
Pendant la durée d'ouverture du contact 4, le condensateur 35 est de nouveau déchargé lorsque décroit le courant passant par la résistan- ce II. La constante de temps du circuit se composant du condensateur 35 et de la résistance 36 est avantageusement mesurée de telle sorte que pour chaque modulation, le condensateur 35 soit complètement déchargé avec sécuri- té, à la fermeture du contact 4.
Pour éviter un déplacement de la mise en circuit, il peut être avantageux de monter encore en série avec le conden- sateur 35, une résistance 26 faiblement ohmique
Si l'on est cependant contraint, en voulant diminuer fortement le courant de polarisation pendant le temps de verrouillage, de choisir une constante de temps du dispositif de couplage si grande qu'elle ne permettre pas sans difficulté une décharge complète du condensateur 35, il peut être employé, pour accélérer sa décharge, une tension supplémentaire. D'après la figure 31, cette tension supplémentaire est insérée aux bornes 31. La tension supplémentaire peut être une tension alternative, et être mesurée de telle sorte que la charge du condensateur 35 soit de nouveau supprimée jusqu'à la fermeture du contact 4.
Il est ainsi évité que le condensateur 35 soit chargé par la tension supplémentaire avec un signe opposé, et le pont du contact 4 peut être raccordé au circuit de polarisation par l'inter- médiaire d'une soupape 73 qui verrouille la décharge du condensateur 35 sur le pont.
L'exécution de la polarisation avec toutes les quatre ou, y com- pris l'aimantation de retour, avec cinq composantes, est appropriée pour remplir les plus dures conditions. Pour des conditions plus faciles,, on peut obtenir des simplifications par économie de différentes composantes.
Ceci est surtout valable pour la mise en circuit, car il ne peut pas dans
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ce cas se produire de danger direct pour la sécurité de fonctionnement, même pour un équilibrage moins précis Même dans le cas de la coupure, une compensation plus exacte peut être éventuellement évitée, à savoir si on utilise en supplément des voies auxiliaires., en soi connues, vers les con- tacts. Toutefois, dans le cas d'une coupure, le déplacement de matière pour un équilibrage exact., sans voie auxiliaire est toujours plus faible que lors- qu'on élève l'étage au-dessus de la ligne 0 et qu'on utilise des voies auxi- liaires.
Dans le cas de la mise en circuit, on peut renoncer dans de nombreux cas, par exemple pour une modulation partielle à la composante de mise en circuit dépendant de la tension, si l'étage de mise en circuit est suffisamment long, c'est-à-dire est parcouru à faible vitesse d'inversion de magnétisation, comme tel est le cas par exemple lorsqu'on emploie simul- tanément le réglage de modulation partielle, mécanique et magnétique.
Il est à observer que la hauteur de l'impulsion de flux., - éga- lement dans le cas de l'aimantation de retour - est donnée par la vitesse d'inversion de magnétisation d'après la relation représentée figure I, et ainsi est influencée par la tension de spire imprimée aux enroulements auxi- liaires de la self. En conséquence? par exemple une augmentation de la hau- teur d'impulsion par décalage du courant continu d'excitation dans les dis- positifs transducteurs n'est active que si elle s'impose, par élévation de la vitesse d'inversion de magnétisation du noyau de self considéré.
Pour cela il est nécessaire que la tension auxiliaire pour l'alimentation du dis- positif transducteur considéré soit choisie suffisamment élevée et que la self de stabilisation du circuit d'excitation à courant continu, soit suffi- samment dimensionnée.
Une modification de la durée d'impulsion est possible, d'après ce qui précède, par modification du rapport de transformation d'une des deux moitiés des dispositifs de transducteur en série dissymétriques. En vue d'une modification après coup, au moins un des quatre enroulements de chaque phase d'un dispositif transducteur peut donc être pourvu de prises inversa- bles. Ainsi, le rapport de flux d'un demi transducteur est rendu variable.
La même chose peut être obtenue par modification de la pré-excitation d'au moins une des deux moitiés du transducteur. Dans ce but, un circuit de cou- rant supplémentaire doit être monté en parallèle avec un des deux enroule- ments de courant continu en série., ou bien, les enroulements de courant con- tinu d'une phase doivent être montés en parallèle, au lieu d'être montés en série. Dans les deux case chacun des différents circuits de courant parallè- les est équipé d'une résistance de réglage et d'une self de stabilisation suf- fisamment grande.
Par la modification décrite de la durée ou de la hauteur de ten- sion effective de l'impulsion d'aimantation de retour,de l'action commune desquelles résulte l'intégrale tension-temps déterminante pour l'inversion de magnétisation, il peut être obtenu un raccourcissement d'importance dif- férente de l'étage de mise en circuit,et ainsi une longueur différente de l'étage restant (on doit comprendre sous le terme 'longueur d'étage", la "longueur relative se rapportant à une certaine valeur de tension, habituel- lement la valeur de pointe de la tension de commutation). Longueur diffé- rente de l'étage restant, signifie degrés de modulation partielle différen- te.
D'autre part, dans le cas d'un réglage de tension par modulation partielle mécanique, c'est-à-dire au moyen du décalage du moment de mise en circuit.. il est fréquemment désirable d'obtenir un étage de mise en circuit de même longueur absolue pour les différents degrés de modulation. Pour cela, dans le cas de la modulation complète, une plus grande intégrale ten- sion-temps d'aimantation de retour ne doit être active que dans le cas de la modulation partielle, du fait de la valeur plus faible de la tension de com- mutation.
Un réglage automatique de ce genre est obtenu, dans le cas de l'em- ploi des dispositifs de modification décrits., par exemple par couplage élec- trique ou mécanique de ceux-ci avec le dispositif pour le réglage du degré de commutation, ou par un montage de dépendance, influencé par la position
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du moment de mise en circuit.