<Desc/Clms Page number 1>
GENERATEUR D'IMPULSIONS POUR CLOTURES ELECTRIQUES,.
La présente invention se rapporte à un générateur d'impulsions pour clôtures électriques du type agencé pour être alimenté par un réseau de distribution, et plus particulièrement par un réseau de distribution de courant alternatif ou toute autre source de courant alternatif.
La plupart des générateurs d'impulsions connus et destinés à un tel usage tombent dans deux catégories principales, l'une comprenant les appareils ayant un condensateur qui est chargé par le réseau et qui est ensuite déchargé, généralement dans un transformateur, pour produire une impulsion de courte durée,l'autre catégorie comprenant les appareils dans lesquels la clôture est connectée directement au réseau, pendant de courtes durées séparées par des intervalles de temps relativement longs, au moyen d'un transformateur avec lequel sont combinés des dispositifs de sécurité appro- priés.
Chacun de ces deux types principaux d'appareils présente ses avantages et ses inconvénients., Les appareils du premier type, à savoir ceux du type à condensateur, peuvent être plus avantageux lorsqu'on les considère d'un point de vue idéale parce qu'ils sont généralement susceptibles de produire, dans les limites de sécurité prescrites, un choc (ou décharge) plus puissant, mais d'un autre côtéle grand condensateur nécessaire dans un appareil de ce type constitue un élément relativement délicat. La conséquence en est que l'on a tendance à utiliser l'autre type principal d'appareils, à savoir le type d'appareil à transformateur,quoique l'effet de choc en est un peu moins puissant.
La présente invention a pour but la réalisation d'un appareil qui comprend en quelque sorte les avantages des deux types mentionnés ci-dessus.
L'invention a comme point de départ les appareils du type à transformateur
<Desc/Clms Page number 2>
et est basée sur la constatation qu'il est possible, par des mesures appropriées, de réaliser un générateur d'impulsions de ce type qui procure un choc à peu près de même nature que celui fourni par la décharge d'un condensateur.
Dans un générateur d'impulsions du type à transformateur, des moyens sont prévus pour provoquer le couplage ou liaison de la clôture avec la source d'alimentation, par l'intermédiaire du transformateur, pendant de courtes périodes de temps séparées par des intervalles relativement longs. Antérieurement, ce résultat était obtenu au moyen de divers types d'interrupteurs, tels que des interrupteurs à mercure du type rotatif, oscillant, ou thermique.
Avec tous ces procédés de commutation, la durée de la période de fermeture ou période de "choc" et la position particulière de cette période par rapport aux variations cycliques du courant alternatif sont plutôt une question de hasard et c'est la raison pour laquelle il est généralement nécessaire d'avoir une période de fermeture s'étendant sur plusieurs cycles afin que l'on obtienne chaque fois un choc suffisamment uniforme. Le choc électrique a par conséquent le caractère d'une impulsion de courant alternatif de courte durée,contrairement à une impulsion plus puissante du type à décharge produit par les appareils du type à condensateur.
Pour obvier à cet inconvénient,et conformément à l'invention, on a prévu des moyens pour déterminer, en fonction de la valeur instantanée de la tension alternative d'alimentation le moment où commencent et finissent les dites périodes de fermeture.
Etant donné que lesdits moyens sont commandés par les variations cycliques de la tension d'alimentation alternative, la liaison de la clôture avec la source de courant alternatif sera toujours amorcée au même point du cycle du courant alternatif et il est par conséquent possible d'obtenir un effet de choc ou des chocs très constants ayant une durée très limitée, par exemple une durée correspondant à un cycle unique ou, suivant une réalisation préférée de l'invention, approximativement le quart d'un cycle du courant alternatif d'alimentation.
De préférence, et conformément à l'invention, le circuit primaire du transformateur peut comprendre un tube ionisable à décharge ayant une grille de commande couplée à un circuit de constante de temps commandé par le transformateur. Dans un appareil de ce type, chaque impulsion est amorcée par ionisation du tube à décharge, au voisinage de la pointe de la tension alternative d'alimentation, après quoi, sous l'influence de la tension ou du cou- rant du transformateur pendant l'impulsion, le circuit de constante de temps change le potentiel de la grille de commande et l'amène à une valeur pour laquelle la décharge, dans le tube, ne peut pas se poursuivre quand la valeur instantanée de la tension alternative tombe au-dessous de la tension d'ionisation,
et ne peut pas être réamorcée jusqu'au moment où la grille de commande est de nouveau amorcée à une tension permettant un nouvel amorçage du tube, ce qui se produit dans un délai déterminé par le circuit de constante de temps.
Conformément à une réalisation préférée de l'invention, le circuit de constante de temps est constitué par un condensateur et une résistance de fuite connectés entre la grille et la cathode dudit tube à décharge, ledit condensateur étant couplé par des moyens redresseurs au circuit primaire du transformateur en question, de manière à être chargé pendant les périodes de temps où l'enroulement primaire dudit transformateur se trouve connecté à la source de courant alternatif.
Les moyens redresseurs précités peuvent être constitués par des redresseurs distincts tels que des cellules sèches, mais dans une réalisation préférée de l'invention, on supprime l'emploi de tels redresseurs distincts en utilisant le circuit ou intervalle grille-cathode du tube à décharge comme moyen redresseur.
Ceci non seulement donne lieu à la réduction du nombre des éléments nécessaires du générateur d'impulsions et diminue ainsi les frais de fabrication, mais aussi présente l'avantage supplémentaire qu'il est plus facile
<Desc/Clms Page number 3>
d'obtenir un réglage précis du circuit de constante de tempsétant donné que la fuite des moyens redresseurs, fuite impossible à supprimer lorsqu'on utilise des cellules sèches,se trouve complètement éliminée.
Etant donné que cette fuite peut avoir une influence considérable sur la constante de temps du circuit de constante de temps on comprend que l'appareil peut fonctionner d'une manière bien plus régulière lorsqu'on supprime la fuite en questiono
On va maintenant décrire l'invention plus en détail en se réfé- rant au dessin annexé sur lequel les figures 1 et 2 représentent les schémas de connexion de deux exemples de réalisation différents d'un générateur d'im- pulsions conforme à l'invention.
Sur la figo 1 on a désigné par 1 l'enroulement primaire d'un trans- formateur dont l'enroulement secondaire 2 est connecté respectivement à une clôture électrique et à la terre. L'enroulement primaire 1 est connecté à une source de courant alternatif, par exemple un réseau de distribution de cou- rant alternatif par les bornes 3 et 4 et par le circuit anode-cathode d'un tube ionisable à décharge 59 par exemple du type dénommé dynatron, ayant une anode 6, une grille de commande 7 et une cathode 80 Un enroulement auxiliaire
9 du transformateur est connecté à deux bornes opposées d'un pont redresseur
10 du type Graetz dont les deux autres bornes opposées sont connectées à un condensateur 11 lui-même connecté à la grille de commande 7 et à la cathode
8, en parallèle sur une résistance de fuite 12.
Le fonctionnement est le suivant
Lorsqu'une tension alternative est appliquée aux bornes 3 et 4, le tube 5, dont la grille 7 est au même potentiel que la cathode, sera non conducteur jusqu'à ce que la tension alternative instantanée atteigne une certaine valeur et; jusque ce que ceci se produise,aucun courant ne tra- verse l'enroulement primaire du transformateur.
Lorsque la valeur précitée est dépassée, le tube à décharge s'a- morce et son atmosphère gazeuse s'ionise,de sorte que, pratiquement,la va- leur maximum de la tension d'alimentation se trouve maintenant appliquée aux bornes de l'enroulement primaire 1, Il s'ensuit qu'une tension est induite dans l'enroulement 9, laquelle tension provoque, par l'intermédiaire du pont de Graetz, la charge du condensateur 11, de sorte que la grille 7 devient né- gativeo Lorsque la valeur instantanée de la tension d'alimentation tombe au- dessous de la tension d'ionisation (tension de fonctionnement), le tube se désamorce et, en raison du potentiel négatif de la grille 7, il ne peut pas se réamorcer.
Le condensateur 11 commence alors à se décharger lentement aux bornes de la résistance 12, de sorte que le potentiel de la grille 7 s'élève lentement. Plus le potentiel de grille s'approche de zéro, plus la tension maximum aux bornes anode-cathode du tube s'approche d'une valeur pour laquel- le une ionisation peut être amorcée.
Les possibilités maxima d'ionisation apparaissent une fois pendant chaque cycle de la tension alternative d'ali- mentation; autrement dit lorsqu'une alternance de cette tension est à la va- leur maximum et que la tension de la grille 7 a atteint une certaine valeur, l'ionisation se produit exactement au point considéré du cycle de la tension alternative d'alimentationo L'enroulement primaire 1aux bornes duquel il n'y avait pratiquement aucune tension pendant ce temps,regoit alors de nou- veau pratiquement la totalité de la tension d'alimentation et le fonctionne- ment décrit se répète, de sorte que l'ionisation cesse et que le circuit de l'enroulement primaire 1 se trouve coupé dès que la valeur instantanée de la tension d'alimentation tombe au-dessous de la tension d'ionisation du tube.
On voit que,comme on 1'a décrit, l'enroulement primaire 1 est relié par à-coups à la source d'alimentation,chaque choc (ou décharge) indi- viduel étant amorcé approximativement lorsque la tension d'alimentation at- teint la valeur de pointe et s'étendant à peu près sur le quart d'un cycle, tandis que les intervalles entre les impulsions sont déterminés par le cir- cuit de constante de temps 11-12 et peuvent par conséquent être réglés comme on le désireo Chaque fois que l'enroulement primaire est connecté,de la ma-
<Desc/Clms Page number 4>
nière décrite,à la source d'alimentation, une impulsion de haute tension, ayant le caractère d'une décharge, est produit dans l'enroulement secondaire 2.
Si la présence d'une faible tension positive sur la grille 7 est nécessaire pour permettre au tube à décharge de s'amorcer pour la tension de pointe entre la cathode 8 et l'anode 6,on peut appliquer une faible tension alternative au point indiqué en 13, cette tension alternative étant en rela- tion de phase avec celle de la source d'alimentation principale, de manière à déplacer le potentiel de la grille 7 dans le sens positif et en phase avec l'alternance au cours de laquelle l'anode est positive par rapport à la ca- thode
Pour des raisons de sécurité, le circuit primaire du transforma- teur comprend de préférence un fusible 14 qui coupe le circuit primaire si, en raison d'une défectuosité quelconque de l'appareil, le passage du courant avait tendance à continuer sensiblement au delà d'un demi-cycle.
Le fusible peut par exemple être choisi de manière à couper avec certitude le circuit primaire au bout de deux ou trois périodes, Cette inter- ruption devrait se produire même si le circuit secondaire 2 est ouvert, mais par ailleurs aucune interruption ne devrait se produire pendant le fonction- nement normal du générateur d'impulsions, même si l'enroulement secondaire 2 est court-circuité.
Or,si le rapport entre le courant de court-circuit et le courant de marche à vide du transformateur a une valeur normale dans de tels trans- formateurs, il peut être difficile de satisfaire simultanément aux deux con- ditions et, pour remédier à cet inconvénient,afin que le réglage du fusible soit moins délicat, il est proposé, conformément à l'invention, de réaliser le transformateur de manière qu'il y ait une différence relativement petite entre son courant de marche à vide et son courant de court-circuit.
Sur la figo 2,on a supprimé l'emploi des redresseurs distincts 10 de la fig. 1 en utilisant, comme un redresseur le tube électronique ioni- sable 5 lui-même. A part cela, le circuit de la fig. 2 comprend les mêmes éléments que ceux indiqués sur la fige 1 et les mêmes chiffres de référence sont utilisés pour désigner les éléments analogues. Pour utiliser le tube électronique ionisable comme redresseur,le circuit de constante de temps, constitué par le condensateur 11 et la résistance de fuite 12, est connecté en série avec l'enroulement 9 du transformateur, entre la grille de commande 7 et la cathode 8 du tube 5.
L'intervalle ou circuit grille-cathode de com- mande se comportera alors comme un redresseur assurant la même fonction que le pont de GRAETZ 10 de la fig. 1 et le fonctionnement sera par conséquent sensiblement le même que celui décrit à propos de la fig, 1. Il doit être en- tendu toutefois que sur la fig. 2 le fonctionnement est basé sur le redresse- ment d'une alternance au lieu du redressement des deux alternances d'une pé- riode complète,ce qui, toutefois, est sans importance. De plus, dans la fig.
2 la fuite du pont de Graetz 10 de la fig. 1 est complètement supprimée,ce qui est important parce que ladite fuite est difficile à contrôler et qu'el- le peut avoir une influence considérable sur la fréquence des impulsions pro- duite s.