<Desc/Clms Page number 1>
DISPOSITIF ELECTRONIQUE PHOTOSENSIBLE POUR LA COMMANDE ET LE CONTROLE DE L' AILUMAGE AUTOMATIQUE DES BRULEURS A NAPHTE OU METHANE.
La présente Invention a pour objet un disposittif électronique photosensible pour la commande et le contrôle automatique de l'organe d'inflammation du combustible et des soupapes électromagnétiques d'air et de gas oil des brûleurs de naphte ou de méthane et pour l'arrêt du brûleur dans les cas où l'allumage ne se produit pas ou bien l'extinction persiste.
Ledit dispositif agit avec une inertie mille sur les organes contrôlés et il est caractérisé par les particularités suivantes : 1- il a un fonctionnement particulièrement stable lorsque la valeur de la tension d'alimentation varie entre de larges limites; 2- il comporte un organe réglable, qui le rend apte à fonctionner normalement indépendamment des caractéristiques de sensibilité de la photocellule à laquelle il est connecté.
Le dispositif dont 11 s'agit est applicable à n'importe quel type de brûleur, dans lequel on brûle des combustibles de n'importe quelle nature.
Il est illustré par son schéma électrique au dessin annexé, dans lequel : - la figure 1 représente le schéma électrique du dispositif; - la figure 2 représente le schéma électrique du dispositif appliqué à un brûleur de naphte.
Le dispositif comprend : une cellule photoélectrique VI, sensible aux rayons rouges et Infrarouges; une pentode V2 amplificatrice et in- verseuse de phase du signal de la cellule photoélectrique ; unepentode V3 amplificatrice de puissance et opératrice; un relais T2 actionné par la pen-
<Desc/Clms Page number 2>
tode V3; un transformateur Tl pour l'alimentation de l'ensemble du dispos!-' tif; un organe (B-G) pour l'interruption générale de l'alimentation (blocage) en cas de défaut d'allumage ou d'extinction persistante du combustible, qui fonctionne à temps réglable; et les autres éléments suivants : une résistan- ce de charge R1 pour la cellule photoélectrique; une résistance de charge R3 pour le tube V2 ; unpotentiomètre R2 pour le réglage de la tension de gril- le-écran dudit tube ;
deux condensateurs C1 et C2 pour égaliser le courant anodique des tubes V2 et V3 respectivement..
Les circuits du schéma donné par la figure 1 sont dans leur en- semble alimentés en courant alternatif par le transformateur Tl, dont le primaire P est à la tension du réseau et qui comporte trois secondaires SI, S2 et S3; le premier pour le chauffage des tubes V2 et V3, le second pour leur .tension anodique, pour leur tension de grille-écran et pour la tension d'excitation de la cellule photoélectri que, le troisiéme pour actionner lé dispositif thermique de blocage B à temps réglable. Les différentes tensions nécessaires sont prélevées aux prises 0, 1, 2,3, 4 du secondaire S2.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant.
On considère seulement la demi-période du courant alternatif dans laquelle les prises 1,2, 3 et 4 de S2 sont positives par rapport à la prise 0. Pendant toute l'autre demi-période la continuité du fonctionne- ment est assurée par les condensateurs C1 et C2, qui ont respectivement avec les résistances R3 et avec la résistance de l'enroulement du relais, une constante de temps supérieure à une demi-période du courant alternatif d'alimentation.
Lorsque la cellule photoélectrique est éclairée, sa résistan- ce interne prend une valeur finie et permet la circulation d'un courant de la prise 1 à travers la résistance Rl et la cellule photoélectrique vers la prise 0 de S2. En outre entre les extrémités de Rl naît une différence de potentiel, qui rend négative par rapport à la cathode la grille de com- mande du tube V2 en diminuant le courant anodique de ce tube. Par consé- quent, la chute de potentiel entre les extrémités de la résistance R3 que traverse le courant anodique de V2 diminue égalemento Aux bornes de cette résistance est branchée l'entrée du tube opérateur V3, de telle sorte que sa grille de commande est toujours à un potentiel négatif par rapport à la cathode.
Par conséquent, lorsque la différence de potentiel aux bornes de R3 diminue,la grille de VR devient moins négative, ce qui a pour effet d'augmenter le courant anodique de ce même tube, qui passe à travers l'en- roulement du relais T2 et détermine l'ouverture des contacts de celui-ci.
Lorsqu'au contrai're la cellule n'est pas éclairée, sa résis- tance interne est de valeur infinie et par suite aucun courant ne circule à travers R1. Par conséquent la grille de V2 se trouve au potentiel de cathode et le courant anodique du tube prend une valeur supérieure à celle que l'on a lorsque la cellule est élcairée, ce qui provoque l'élévation du potentiel de la grille de VR et par suite l'annulation ou la diminution de son courant anodique et la désexcitation du relais T2, donc la fermeture des contacts de celui-ci.
En définitive, les contacts du relais T2 sont fermés lorsque la cellule n'est pas éclairée et s'ouvrent immédiatement lorsque la cellu- le reçoit de la lumière.
Pour obtenir un fonctionnement sûr, il faut choisir le poten- tiel négatif de la grille de V3 de façon que, lorsque la cellule n'est pas éclairée, le courant anodique de ce tube soit interrompu. Pour ce faire, il est nécessaire que le courant anodique de V2 ,en l'absence de signa,! lu- mineux, soit assez élevé pour donner aux bornes de R3 la différence de potentiel nécessaire pour l'arrêt dans V3 et qu'il s'abaisse ensuite à la va- leur minimum possible lorsque la cellule reçoit de la lumière, afin de per- mettre à V3 le débit maximum de courant.
La diminution désirée du courant anodique de V2 s'obtient xans
<Desc/Clms Page number 3>
les conditions normales seulement avec les cellules les plus sensibles. Les cellules relativement peu sensibles ne parviennent pas avec l'éclairement normal à fournir à la grille de commande de V2 le potentiel négatif néces- saire pour réduire à 0 le courant anodique. Dans ces cas, on met à'profit l'effet de la tension de grille-écran sur la valeur du courant anodique du tube en faisant varier la tension de cette électrode par réglage de R2 ; plusprécisément on abaisse la tension de grille-écran jusqu'à ce que, la cellu= le étant éclairée, le courant anodique soit ramené à la valeur minimum dési- rée.
Naturellement le courant anodique de V2 sera sensiblement diminué, même lorsque la cellule ne sera pas éclairée mais non pas assez pour ne plus donner à la grille de V3 un potentiel négatif égal ou voisin du potentiel d'interdiction.
Le dispositif est pratiquement insensible aux variations de la tension d'alimentation, dans un domaine de variation maximum de 20% en plus ou en moins de la valeur normale de la tension d'alimentation. Ce résultat est obtenu sans l'emploi de circuits particuliers ou d'organes stabilisateurs, ou d'alimentation en courant continu, mais simplement du fait de certaines particularités du circuit dont il s'agit. On observe en effet qu'à une aug- mentation du courant anodique du premier tube V2 correspond une diminution du courant anodique du second V3; c'est l'inverse qui se produit dans le cas d'une diminution du courant de V2.
Par conséquent, en choisissant de ma- nière appropriée les valeurs des éléments, les caractéristiques des tubes et les courants du circuit, il est possible de metre à profit la particula- rité mentionnée ci-dessus pour maintenir constant le courant anodique de
V3, qui est aussi le courant qui actionne le relais. On supposera, à titre d'exemple, que la tension d'alimentation diminue également et par suite le courant anodique de ce tube ainsi que la valeur négative du potentiel de la grille de V3. Par l'effet de la réduction de la tension d'alimentation, le courant anodique de V3 tend à diminuer également ; ladiminution de la valeur négative du potentiel de la grille de ce tube agit cependant en sens contraire pour une augmentation du courant anodique, ce qui a pour résultat de maintenir ce courant à peu près constant.
On obtient le même résultat par un processus inverse dans le cas où la tension d'alimentation s'élève au-dessus de la valeur normale. La stabilité obtenue est telle qu'elle permet le fonctionnement parfait jusqu'à une variation maximum de 20% en plus ou en moins de la valeur normale prévue de la tension d'alimentation; pour des variations supérieures à 20% le dispositif peut cesser de fonc- tionner régulièrement surtout en raison d'une suralimentation ou d'une sous-aljmentation excessive des filaments des tubes V2 et V3, qui dans le premier cas sont soumis à des sollicitations dangereuses et dans le second cas cessent d'émettre des électrons.
Le secondaire S3 du transformateur Tl sert à actionner par l'intermédiaire de l'un des deux contacts du relais T2 le dispositif thermique de blocage B à temps de déclenchement réglable, qui détermine l'ouverture du contact C dans le cas où, pour une cause quelconque, le dispositif à cellule photoélectrique n'entre pas en action, pour provoquer l'ouverture du relais T2 dans le temps maximum pour lequel est étalonné l'élément de blocage. Ce temps de déclenchement du blocage B est toujours maintenu supérieur au temps nécessaire au chauffage des tubes V2 et V3 afin d'éviter de déterminer le blocage avant que les tubes ne puissent entrer en fonction.
Appliqué à un brûleur de naphte (figure 2) comme dispositif de commande et de contrôle de l'organe d'inflammation du combustible A, et des soupapes électromagnétiques de l'air N et du dispositif à gaz bil G, l'ensemble décrit se comporte de la manière suivante : A la mise en route du brûleur, les contacts du relais T2 sont fermés; l'un permet l'alimentation du primaire du transformateur d'allumage A et des soupapes électromagnétiques d'air N et de gas oil G, .le deuxième fournit du courant à l'élément thermique de blocage B. En même temps le primaire P du transformateir Tl est alimenté et les tubes V2 et V3 sont chauffés et prêts à enter en fonction après environ 15 secondes.
<Desc/Clms Page number 4>
Si pendant cette période le combustible s'est enflammé, la cellule est éclairée par la flamme et provoque l'ouverture du relais T2 en coupant l'alimentation du transformateur d'allumage du brûleur, des soupapes d'air et de gas oil et de l'élément de blocage, qui n'a pas'eu le temps d'intervenir. Si la flamme, après avoir été allumée, s'éteint pour une-cau- se quelconque, la cellule n'étant plus éclairée détermine la fermenture immédiate du relais T2 en ramenant le brûleur dans les conditions d'origine pour réenflammer le combustible.
Dans le cas où l'extinction persiste au delà du temps pour lequel le dispositif de blocage est étalonné, ou bien si le combustible ne s'enflamme pas au départ, le dispositif de blocage précité entre en jeu en ouvrant le contact G, qui en coupant l'alimentation de l'enroulement 1 détermine l'ouverture de l'interrupteur principal. Par conséquent, toute l'alimentation du brûleur est coupée (et par suite celles du transformateur d'allumage et des soupapes d'air et de gas oil) et également l'alimentation de la cellule photoélectrique. Dans ce cas, pour remettre en marche le brûleur, il faut la fermeure (manuelle) du contact C; le dispo- sitif à cellule photoélectrique recommence à fonctionner comme dans le cas indiqué ci-dessus d'une mise en marche normale.