BE524262A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   E. H. MEYER, résidant à   BRUXELLES.   



     INSTALLATION   POUR ENGENDRER UNE TENSION ALTERNATIVE A PARTIR D'UNE TENSION 
CONTINUE. 



   La présente invention est relative à une installation pour engen- drer une tension alternative à partir d'une tension continue, et à un commu- tateur spécial utilise dans cette installation. 



   On sait que dans beaucoup d'applications on fait usage de vibreurs électromécaniques. Ces instruments sont caractérisés généralement par l'asso- ciation d'un transformateur dont le primaire est fractionné, et d'un commuta- teur monté dans le circuit de ce primaire. Le dit commutateur ordinairement employé comprend une lame vibrante ouvrant et fermant périodiquement des con- tacts. Les vibrations de la lame sont obtenues par voie magnétique.Ces appa- reils sont particulièrement délicats. Ils ne peuvent, pratiquement, fonction- ner qu'à condition d'être protégés par un ensemble d'organes complexes,   coû-   teux et fragiles. Ainsi, en fait, doit on limiter leur emploi à de courtes du- rées. 



   On a proposé anciennement de remplacer l'interrupteur automatique à lame vibrante, utilisé dans la bobine de Rhumkhorff, par un interrupteur ro- tatif à mercure, et plus récemment, on a appliqué un dispositif analogue au domaine, actuellement important, de la transformation de courant continu de faible tension en courant alternatif et notamment, dans le but d'alimenter des lampes à fluorescence à partir d'une source de tension continue.

   Une applica- tion particulièrement intéressante est celle que l'on fait de pareils disposi- tifs à l'éclairage des véhicules où il est nécessaire d'employer un appareil- lage simple et robuste et où il n'existe pas de source à haute tension.Les réalisations connues présentent cependant divers inconvénients, dont notamment un certain manque d'adaptabilité, et la nécessité d'acquérir un matériel spé- cial.Les commutateurs rotatifs connus, congus dans un but bien déterminé, n'ont du reste qu'un champ d'application assez étroit. 



   La présente invention propose une installation pour engendrer une tension alternative à partir d'une tension continue, utilisant un commutateur 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 rotatif d'un type nouveau, qui se distingue par une extraordinaire souplesse d'adaptation, possède une grande facilité de réglage, et dont la construc- tion est facile et peu coûteuse. En outre son installation sur un véhicule   s'accomode   au maximum du matériel existant. 



   De manière générale, l'installation suivant l'invention comprend au moins une source de courant continu, un transformateur aux bornes du se- condaire duquel on recueille la tension alternative, et dont le primaire com- porte au   moirjs   deux parties, et un commutateur rotatif comprenant au moins un disque présentant à sa périphérie des éléments isolants alternant avec des éléments conducteurs, ledit disque ou deux au moins des dits disques dans le cas où l'appareil en comporte plusieurs, - coopérant par la périphérie avec un bain de mercure individuel, chaque bain étant monté dans un circuit com- prenant respectivement au moins une partie d'enroulement primaire du trans- formateur. 



   Dans une forme préférée de l'invention, adaptée à l'alimentation de tubes fluorescents pour l'éclairage de véhicules, le commutateur comporte trois disques et trois bains, l'un des disques étant uniformément conduc - teur , et il est entraîné par un moteur monophasé alimenté aux bornes du se- condaire du transformateur. Dans cette installation un vibreur est nécessai- re pour la mise en route, (mais sa mise hors circuit est très rapide, en sor- te qu'il est peu sollicité). L'invention comporte également un agencement particulier des circuits, réalisé par un commutateur manuel d'une grande sim- plicité. 



   L'invention sera mieux comprise par la lecture de la descrip - tion subséquente, qui se rapporte à une installation adaptée à l'alimenta- tion de tubes fluorescents. Cette installation est décrite à titre d'exemple seulement, et sans aucune intention limitative. La description s'aide de deux figures: - figure 1 est un dessin schématique représentant l'ensemble d'une installation suivant l'invention. 



   - figure 2 est une vue de face d'un disque d'un commutateur ro- tatif suivant l'invention. 



   A la figure 1, on a désigné par 1 un transformateur élévateur de tension dont le primaire comprend deux fractions la, l'a reliées en 1 m., point de prise médiane. Le secondaire est désigné par 1b. 



   2 est un ensemble commutateur, 3 une source de courant conti- nu (en l'espèce, une batterie d'accumulateurs portée par le véhicule), 4 est un vibreur,tandis que 5 désigne un commutateur manuel: la notation 5 a été appliquée conventionnellement à une ligne symbolique reliant toutes les parties mobiles dudit commutateur, pour signifier, suivant l'usage, que ces parties sont déplacées en même temps. 



   Le système commutateur 2 comprend, enfermé dans un boîtier com- mun à l'ensemble un moteur monophasé 2a dont l'arbre attaque directement un arbre 2'a porteur de disques 2b, 2'b, 2"b. L'arbre 2'a constitue une liai- son mécanique et électrique des centres des trois disques. L'un de ceux-ci, le disque 2'b, est uniformément conducteur. Les disques 2b et 2"b sont con- struits de la même manière, et on en voit les détails à la figure 2. La par- tie centrale du disque, conductrice, est désignée par 2 m. A la périphérie, le disque porte des segments alternativement conducteurs (2c) et isolants (2i), le nombre des segments et par suite leur longueur relative dépendant de la fréquence souhaitée pour le courant de sortie du transformateur, compte tenu de la vitesse de rotation du moteur 2a.

   Le centre d'un élément isolant et le centre d'un élément conducteur sont situés respectivement sur des ra- yons du disque, faisant entre eux un angle Ó. Cet angle est constant. 



  D'autre part, les disques 2b et 2"b sont calés sur l'arbre 2'a de telle sor- te que les éléments conducteurs d'un de ces disques sont décalés par rapport 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 aux éléments conducteurs de l'autre disque, d'un angle Ó, A leur péri- phérie, les trois disques plongent dans des bains de mercure individuels, 
2ba, 2'ba, 2"ba, reliés à des bornes extérieures au boîtier 2. Chaque dis- que plonge dans le bain qui lui correspond autant, - et seulement autant - qu'il est nécessaire pour que le contact s'établisse entre ce bain et un seul élément conducteur périphérique. Chaque cuvette a été prévue de forme telle qu'elle recueille le mercure que pourrait entraîner au cours de sa rotation, le disque correspondant. 



   Le bain   2'ba   dans lequel plonge le disque 2'b entièrement con- ducteur, est relié à la prise médiane 1m du transformateur, en passant par la source de courant continu 3. 



   Les bains 2ba et 2"ba sont reliés à des bornes 22' et 22 du com- mutateur 5. Celui-ci comporte quatre balais couplés mécaniquement de telle manière que les positions de numérotations analogues soient occupées simul-   tanément.   Pour des raisons qui apparaîtront ultérieurement, le commutateur comporte un dispositif qui permet aux balais de se maintenir de façon sta- ble sur les contacts tels que 00 et 22, tandis que le maintien des balais sur les positions telles que Il n'est possible que par un ralentissement in- tentionnel de la main de l'opérateur. De tels dispositifs sont connus et n'ont pas a été décrits. 



   Le plot 00 et ses homologues (00', 00",   00"')   sont des plots morts. Il en est de même des plots 11"' et 22". Les plots 11 et 11' sont reliés aux bornes 4s, 4's du secondaire du vibreur   4.   Le plot 11" est re- lié à la borne 4'p du primaire du vibreur   4,   dont la borne 4p est reliée à l'un des pôles 3a de la source 3. L'autre pôle 3b de la même source est re- lié au balai (o)". Les balais (0) et (0)" sont reliés respectivement aux ex- trémités des fractions la, l'a du primaire du transformateur 1. 



   Le vibreur 4 n'a rien de particulier, si ce n'est qu'il est ré- duit aux éléments les lus simples, en raison du peu de services qu'on lui demande. Il est inutile d'en donner une description, ce genre d'appareil étant classique. Il suffira de dire que par primaire on entend le circuit excitateur, tandis que par secondaire on entend le circuit aux bornes du - quel on relève une tension variée. Comme on le sait, le circuit primaire comprend généralement le primaire fractionné d'un transformateur, dont le secondaire fait partie du circuit secondaire du vibreur. 



   L'installation est complétée par un certain nombre de conden- sateurs égalisateurs. L'un d'eux a été représenté en 1  aux bornes d'uti- lisation du secondaire lb. 



   Le fonctionnement de l'installation est évident; au départ, le commutateur 5 est en position 00 (et homologues). Rien ne se passe. Lors- qu'on désire allumer les lampes fluorescentes alimentées par le secondaire lb, on passe sur la position 11. Le balai (0) " assure alors l'excitation du vibreur, dont le courant secondaire est amené, par la voie des plots Il et 11' et des balais (0) et (0)', au transformateur 1. Il en résulte qu'un cou- rant alternatif prend naissance dans le secondaire du transformateur 1, le- quel alimente le moteur 2a, dont les bornes 2aa et 2bb sont branchées en dérivation sur ledit secondaire. Le moteur est ainsi lancé.

   Lorsque les ba- lais passent en position 22, le vibreur est mis hors circuit par le passage du balai (0) " sur le plot mort 22", tandis que le balais (0) et (0) ' fer - ment sur les plots 22 et 22' les circuits d'alimentation comprenant les en- roulements la et l'a du primaire du transformateur, pour autant qu'à ce mo- ment un élément conducteur des disques 2b et 2"b plonge dans le bain de mer- cure propre à chacun d'eux. Il y aura toujours, de la sorte, fermeture al- ternée de chacun de ces circuits. Dans le trajet comprenant l'arbre 2'a, le disque 2'b, le bain 2'ba, la source 3 et le point 1 m., du courant circule en permanence. 



   Le commutateur rotatif se substitue ainsi complètement au vi- 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 breur. 



   En même temps que les balais (0), (0)' et (0)" passent sur la position de marche 22 (et homologues 22', 22"), le balai (O)"' passant en   22"'   ferme sur les lampes fluorescentes (schématisées en 6), le secondaire du transformateur 1. 



   Il est clair que bien des variantes peuvent être apportées aux dispositions précédentes, sans sortir du cadre de l'invention, dont quel- ques dispositions annexes se retrouvent encore ci-après: 
Le bottier 2 est rempli d'un gaz inerte vis à vis du mercure. 



  Il pourrait être vidé d'air. 



   Le rotor du moteur 2a est enfermé dans le boîtier 2, - et en fait, aussi, son stator. Rien ne s'opposerait à ce que le stator fût exté- rieur au boîtier, pourvu localement de parois perméables au flux magnétique. 



  Les enroulements du primaire du transformateur la, l'a, sont ici de même sens. 



  On aurait pu concevoir leur enroulement en sens opposé, et leur alimentation en courant continu de même sens.Enfin l'installation a été décrite avec un commutateur rotatif à 3 disques. Il est compréhensible qu'en modifiant le nombre des disques et des fractions homologues du primaire du transforma- teur 1, on puisse produire des courants polyphasés. 



   Il est inutile,d'autre part, de s'étendre sur les possibilités multiples qu'offre la disposition des segments isolants et conducteurs.   On   conçoit aisément qu'un commutateur suivant l'invention soit d'application multiple. 



   En annexe, l'invention prévoit un mode de réglage de la vitesse de rotation du commutateur. L'un des disques, en fait ici le disque 2'b, tourne dans le champ d'un aimant schématisé par les traits interrompus 7. 



  Le réglage de ce champ (réglage d'intensité, par exemple) peut s'obtenir par déplacement de   l'aimant.   S'il s'agit d'un électro-aimant, il suffira d'agir sur son courant d'excitation. 



   REVENDICATIONS. 



   1. Installation pour engendrer une tension alternative à par- tir d'une tension continue et plus particulièrement en vue d'alimenter des tubes fluorescents pour l'éclairage de véhicules, comprenant au moins une source de courant continu, un transformateur aux bornes du secondaire du- quel on recueille la tension alternative et dont le primaire comporte au moins deux parties, et un commutateur rotatif contrôlant l'alimentation du primaire, caractérisé en ce que le commutateur comporte au moins un disque présentant à sa périphérie des éléments isolants alternant avec des élé- ments conducteurs, ledit disque ou deux au moins des dits disques coopé- rant par la périphérie avec un bain de mercure individuel, chaque bain étant monté dans un circuit comprenant respectivement au moins une partie d'enroulement primaire du transformateur.

Claims (1)

1. 2. Installation suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'enroulement primaire du transformateur est divisé par une prise mé- diane endeux enroulements que le commutateur alimente alternativement de fa- çon à créer des flux opposés.

   3. Installation suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les deux parties d'enroulement du primaire sont bobinées en sens oppo- ses.

   4. Installation suivant l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le commutateur rotatif comprend, calés sur un même arbre entraîné par le moteur, trois disques concentriques dont l'un, uniformément conducteur à sa périphérie, plonge dans un bain de mercure re- lié à la prise médiane du primaire du transformateur en passant par la sour- ce de courant continu, et dont les deux autres, qui présentent à leur péri- <Desc/Clms Page number 5> phérie des éléments conducteurs alternant avec des éléments isolants, plon- gent dans des bains de mercure individuels reliés respectivement aux deux extrémités du primaire du transformateur, les éléments conducteurs des dis- ques nommés en dernier lieu étant reliés électriquement à la périphérie conductrice du disque nommé en premier lieu et présentant,

   d'un disque à l'autre, un décalage d'un angle voisin de celui que forment sur un même disque les rayons passant par les centres de deux éléments voisins, l'un isolant, l'autre conducteur.

   5. Installation suivant l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisée en ce que le commutateur est entraîné par un moteur électrique alimenté par la source de courant continu.

   6. Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le commutateur rotatif est entraîné par un mo- teur électrique alimenté aux bornes du secondaire du transformateur.

   7. Installation suivant l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le rotor du moteur au moins, et le commutateur rotatif, sont enfermés dans une. enceinte contenant un gaz inerte vis à vis du mercure.

   8. Installation suivant la revendication 7, caractérisée, en ce que le moteur et le commutateur sont enfermés dans une enceinte contenant un gaz inerte vis à vis du mercure.

   9. Installation suivant l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le rotor du moteur au moins, et le commutateur rotatif, sont enfermés dans une enceinte sensiblement vidée d'air.

   10.Installation suivant l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que le commutateur possède un dispositif stabi- lisateur comportant un disque conducteur tournant dans le champ d'un aimant.

   Il. Installation suivant la revendication 10, caractérisée en ce que l'aimant est un électro-aimant contrôlable de l'extérieur.

   12. Installation suivant la revendication 10, caractérisée en ce que l'aimant est un aimant permanent.

   13 Installation suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le disque tournant dans le champ de l'aimant est l'un des disques qui participe, dans l'appareil, aux fonctions de commutation.

   14. Installation suivant l'une quelconque des revendications pré- cédentes et suivant la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend, alimenté par la source de courant continu, un vibreur dont on ferme le cir- cuit secondaire (siège du courant varié) sur les extrémités de l'enroule- ment primaire du transformateur, pour produire ainsi, dans le secondaire du- dit transformateur, le courant alternatif nécessaire au lancement du moteur.

   15. Installation suivant la revendication 14, caractérisé en ce qu'elle comporte un commutateur manuel de mise en ou hors service, com- prenant au moins trois couteaux à déplacement simultané et trois positions (arrêt, lancement, marche), l'un des couteaux étant branché dans le circuit d'alimentation du vibreur par la source de courant continu,pour fermer ce circuit en position "marche" et l'ouvrir dans les autres positions, les deux autres couteaux étant reliés en permanence aux extrémités du primaire du transformateur et connectant celles-ci aux bassins de mercure afférents à ces extrémités suivant la revendication 2 lorsque le commutateur manuel est en position de marche, et aux bornes du circuit secondaire du vibreur lors- que le commutateur manuel est en position de lancement,,

   tandis que lesdits couteaux sont arrêtés sur des plots morts en position d'"arrêt".

   16. Installation suivant la revendication 14, caractérisée en ce que le commutateur manuel comprend au quatrième couteau se déplaçant avec <Desc/Clms Page number 6> les premiers, branché dans le circuit d'utilisation comprenant le secondaire du transformateur, ledit couteau fermant ce circuit en position "marche" et l'ouvrant dans les autres positions.

   17. Installation suivant l'une quelconque des revendications 15 et 16,caractérisé en ce que le commutateur manuel comporte un dispositif lui permettant de s'arrêter de façon stable dans les positions de marche et d'arrêt,mais ne l'autorisant à demeurer dans la position de lancement que pour autant que la manette de commande y soit maintenue à la main.

   18. Commutateur rotatif de contrôle pour appareil générateur d'une tension alternative à partir d'une tension continue, comprenant au moins un disque présentant à sa périphérie des éléments isolants alternant avec des éléments conducteurs, ledit disque ou. deux au moins des dites dis- ques coopérant par la périphérie avec un bain de mercure individuel, chaque bain étant monté dans un circuit comprenant respectivement au moins une par- tie de l'enroulement primaire d'un transformateur.

   19. Commutateur rotatif de contrôle suivant la revendication 18, comprenant, calés sur un même arbre entraîné par un moteur, trois dis- ques concentriques dont l'un, uniformément conducteur à sa périphérie, plon- ge dans un bain de mercure relié à la prise médiane du primaire d'un trans- formateur en passant par une source de courant continu, et dont les deux au- tres, qui présentent à leur périphérie des éléments conducteurs alternant avec des éléments isolants, plongent dans des bains de mercure individuels reliés respectivement aux deux extrémités du primaire du transformateur, les éléments conducteurs des disques nommés en dernier lieu étant reliés élec- triquement à la périphérie conductrice du disque nommé en premier lieu et présentant, d'un disque à l'autre,

   un décalage d'un angle voisin de celui que forment sur un même disque les rayons passant par les centres de deux éléments voisins, l'un isolant, l'autre conducteur.

   20. Commutateur suivant la revendication 18, comprenant un dis- positif stabilisateur comportant un disque conducteur tournant dans le champ d'un aimant.

   21. Commutateur suivant la revendication 20, caractérisé en ce que le disque tournant dans le champ de l'aimant est l'un des disques qui participe, dans l'appareil, aux fonctions de commutation.

   22. Commutateur rotatif suivant une ou plusieurs des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que les récipients contenant les bains de mercure sont de forme et de disposition propres à limiter l'en- traînement du mercure par les disques tournants.

   23. Installation suivant une ou plusieurs revendications pré- cédentes,caractérisée en ce qu'on a inséré entre les bains de mercure des capacités et éventuellement des résistances afin de faciliter la commuta- tion.