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. La présente invention concerne en général les dispositifs de protection électriques et, plus spécialement ces dispositifs de protection qui sont sensibles aux variations en voltage et courant absorbés dans des moyens actionnés électriquement et qui sont adaptés pour fonctionner quand la consommation d'énergie.de ces moyens tel que prouvée par ces absorptions s'écarte d'une valeur 'Prédéterminée.
Un emploi particulièrement avantageux du dispositif de la présente invention est à titre de mécanisme protecteur en usage avec une machinerie fonctionnant électriquement, tel que par exemple pour interrompre le travail de la machinerie, quand l'absorption de cou- rant et de voltage au moteur de commande indique des conditions de surcharge.
Selon l'invention il est prévu un dispositif protecteur pour fonctionner lors de déviations de la normale dans la consommation d'énergie d'un appareil commandé électriquement, ayant une absorption de courant qui augmente hyperboliquement par apport aux chutes en voltage absorbé sous des conditions de
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charge normale, le dispositif comportant des moyens pour développer une composante de voltage ayant une relation linéaire avec une de ces deux absorptions, des moyens poux' développer une seconde compo- sante de voltage opposée à ladite- première composante de voltage, laquelle deuxième composante-,
de voltage varie en substance hyperbo- liquement par rapport à l'autre des dites absorptions et par laquel- le l&dite relation hyperbolique des dites absorptions est transposée en une relation substantiellement linéaire des dites composantes de voltage et des moyens pour exciter un circuit protecteur quand les- dites composantes de voltage s'écartent de la relation linéaire citée en dernier lieu.
L'invention consiste également en un¯dispositif protecteur pour détecter les déviations en consommation de puissance d'une normale prédéterminée dàns un circuit électrique, dans lequel le voltage varient imprimé et le courant de ligne/en une relation hyperbolique l'un par apport à l'autre sous une charge constante, le dispositif com- portant, en combinaison, des moyens à valve électronique ayant des éléments pour recevoir deux voltages appliqués et construits/et disposés pour produire un courant de plaque pratiquement constant quand les deux voltages mentionnés varient en une relation prati- quement linéaire l'un par rapport à l'autre, et pour produire un courant de plaque différent quand les variations dans lesdits vol- tages appliqués diffèrent de ladite relation pratiquement linéaire,
pour mettre en action un circuit protecteur, ensuite des moyens pour développer un premier voltage sensible au dit courant de ligne et un second voltage sensible au dit voltage imprimé, de façon telle que les dits voltages développés varient en ladite relation prati- quement linéaire quand ledit voltage imprimé et le courant de ligne varient en ladite relation hyperbolique, et des moyens pour appli- quer les dits voltages appliqués développés sur des éléments des susdits moyens à valve électronique.
L'invention consiste en outre en un dispositif protecteur fonc- tionnant sur des déviations de la normale dans la consommation de puissance d'un dispositif travaillant électriquement et
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adapté pour être employé en combinaison avec les lignes d'alimenta- tion de puissance de ce dispositif actionné électriquement, ce dispositif protecteur comportant en combinaison, un premier circuit adapta pour être connecté à l'une des dites lignes pour dériver une première composante de voltage de courant continu ayant une rala- tion linéaire avec le courant dans lesdites lignes, un second cireur adapté pour être connecté aux dites lignes pour dériver une seconde composante de voltage de courant continu ayant une relation linéaire avec le voltage à travers les dites lignes,
un circuit protecteur pour ces moyens comprenant un thyratron ayant une grille de contrô- le et une grille-écran, adapté pour être excité, quand un voltage négatif sur la grille-écran et un voltage positif sur la grille de contrôle s'écartent d'une relation linéaire prédéterminée, et des circuits opérativement connectés à ces grilles et comportant des moyens pour imprimer un voltage négatif sur cette grille-écran et un voltage positif sur cette grille de contrôle, lesquels varient en ladite relation linéaire prédéterminée quand le courant dans les- dites lignes varie en substance Inversement en relation hyperboli- que avec les modifications de voltage à travers ces lignes, ces moyens cités en dernier lieu étant opérativement connectés avec les débits des premier et second circuits susdits.
L'invention consiste en outre en un dispositif protecteur pour détecter les déviations de la normale dans la consommation de puis- sance d'un moteur électrique et adapté pour.être connecté aux lig- nes d'alimentation en énergie de ce moteur, la combinaison compor- tant un premier circuit pour développer un voltage de courant conti- nu en proportion aux modifications dans le voltage de ligne,'un second circuit pour développer un voltage de courant continu vari- able en proportion aux modifications dans le courant de ligne, des moyens de décharge ayant une pluralité d'éléments et adaptés pour exciter un circuit protecteur quand le voltage imprimé sur ces éléments s'écarte d'une relation linéaire prédéterminée,
un circuit opérativement connecté au premier circuit et l'un des dits éléments pour développer un de ces voltages imprimés, comprenant une triode ayant une polarisation de grille sensible à l'un des
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aits voltages de courant continu développes et possédant une charge de plaque .prédéterminée résultant -en une relation linéaire entre le voltage imprimé et ledit voltage développé, et un circuit opérati- veent connecté au second circuit et l'autre de ces éléments pour développer l'autre de ces voltages imprimés et comprenant une triode ayant une polarisation de grille sensible à l'autre des dits volta- ges de courant continu développes et ayant une charge de plaque prédéterminée telle,
que l'autre de ces voltages imprimés -variera hyperboliquement par rapport à l'autre voltage de courant continu développé susdit.
L'invention consiste en outre en un dispositif protecteur pour détecter les déviations de la normale dans la consommation de puis- sance de moyens actionnés électriquement et adapté pour être employé en combinaison avec les lignes d'alimentation d'énergie de ces moyens et comportant en combinaison, un premier circuit compor- tant un transformateur adapté pour être connecté à l'une des dites lignes, un redresseur, et un potentiomètre pour développer un pre- mier voltage négatif réglable proportionnel au courant de ligne, un second circuit comportant un transformateur adapté pour être connec- té en travers des dites lignes, un redresseur, et un potentiomètre pour développer un second voltage négatif réglable proportionnel au voltage de ligne,
un circuit protecteur pour ces moyens contenant un thyratron ayant une grille de contrôle et une grille-écran et adapté à se décharger quand un voltage positif prédéterminé imprimé à ladite grille de contrôle dépasse un voltage négatif prédéterminé imprimé à ladite grille-écran et quand des accroissements en une direction positive dans un des dits voltages imprimés dépassent un décroissement proportionnellement relatif en une direction positive dans l'autre des dits voltages imprimés, un circuit amplificateur fonctionnellement connecté au premier circuit et à la grille-écran pour imprimer un voltage négatif sur ladite grille-écran, lequel varie linéairement par rapport au courant de ligne et comportant une triode ayant une grille sensible'au susdit premier voltage néga- tif réglable,
un second circuit amplificateur fonctionnellement connecté au second circuit et à la grille de contrôle pour
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imprimer un voltage positif sur ladite grille de contrôle, lequel varie hyperboliquement par rapport au voltage de ligne, de façon .
'J qui que des modifications dans le voltage de ligne/provoqueront des modifications d'unité dans le courant de ligne, provoqueront des variations uniformes en même direction dans le voltage de grille de contrôle imprimé , suffisants pour équilibrer les variations dans .Le voltage de la grille-écran, causées par ces variations dans le voltage de ligne, et comportant une triode ayant une grille sensible au dit second voltage négatif réglable, et une source réglable d'une tension de voltage positif connectée aux grilles de ces trio- des,
de façon que les dits voltages prédéterminés sur lévites grilles de thyratron peuvent être présentes par réglage de ladite source et par réglage des dits potentiomètres pour correspondre à un voltage et courant de 'ligne prédéterminé.
Comme mentionné ci-devant, un usage principal par exemple, pour lequel le dispositif de la présente invention est particulièrement adapté, consiste dans la protection de machinerie commandée par moteurs électriques contre un fonctionnement sous des conditions de surcharge qui pourraient endommager l'appareil commandé. Dans pareil usage, le dispositif est connecté aux lignes d'énergie allant au moteur et il est de préférence disposé pour protéger l'appareil contre endommagèrent en interrompant son fonctionnement, soit par déconnection du moteur de la ligne, débrayage d'un enclenchement dans la commande entre le moteur et l'appareil, ou par application d'un frein, etc. , ou par toute combinaison quelconque d e ces moyens,.
Il est désirable que le fonctionnement du dispositif se roduira immédiatement et avec précision quand la condition de surcharge atteint une valeur prédéterminée sur laquelle le dispositif a été régié.
Dons pareille installation, la consommation de puissance au moteur électrique est fonction de la charge sur ce moteur et, de ce fait, la consommation de puissance peut être utilisée comme une indication et une mesure des conditions de charge du moteur, Par exemple, si l'installation dans laquelle le moteur est utilisé est telle
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que ;31... ,.l;S des conditions de fonctionnement normales, il en r .,1ute une consommation de puissance donnée, il est alors très f-1''':'" l;l. qu'il y a une surcharge sur l'appareil commandé 1-",r le ot-jar électrique lors de toute augmentation matérielle ou-de1-=': de live #-lion de jouissance donnée.
La consommation de puissance au moteur est évidemment l'onction directe des absorptions de voltage et de courant au moteur. Si l'absorption de voltage au moteur pourrait rester constante, soit
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COa,.. e :J'il y aurait un voltage de ligne sans fluctuations, en pour- rait alors produire un dispositif protecteur satisfaisant pour fonctionner en réplique aux variations de courant uniquement, étant
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#j.oii.r.3 ue la grandeur de l'absorption de courant serait alors indice - tar direct des conditions de charge.
Cependant un voltage da ligne c ouatant ne se rencontre pratiquement jamais dans les installations commerciales. Dans la pratique actuelle, il se produit toujours certaines variations de voltage de ligne et dans certains cas elles
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t cuvent s'élever à un degré de 20 en plus ou en moins.
Admettant que le moteur fonctionne sous des conditions de charge constantes, mais sous des conditions de voltage de ligne oscillantes, il en résultera des oscillations dans le courant de ligne suffisan- tes pour maintenir pratiquement constante la consommation de puis- sance. Cependant, les variations en courant de ligne pour fournir une consommation de puissance constante sous des conditions de voltage oscillantes ne présenteront pas .de relation en ligne droite eux variations de voltage. Connue il apparaîtra facilement,.la varià- tion en courant de ligne sera inversement proportionelle aux varia-
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tions en voltage de ligne conformément s la formule E= .
Ceci signifie, par exeaiple qu'une chute de 25% en voltage de ligne résultera en une augmentation de 33 i 3 t{;, en courant, d'une chute de 50 en voltage de ligne il résultera une augmentation de 1GG- en courant, etc. lin d'autres aots, sous des conditions de charge con- ; s:tes, un diagramme de courant contre voltage est non-linéaire et en forme c-'une courbe hyperbolique.
On trouve à disposition divers dispositifs protecteurs
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lesquels peuvent être conçus pour fonctionner en réplique au courant @ de ligne et au voltage de ligne ou à une pluralité de composants de voltage en relation avec ces courant et voltages. Cependant, la plupart de ces instruments sont sensibles à la somme arithmétique!: de ces composants ou au moins une combinaison de ceux-ci, somme qui\¯ ne reflète pas la relativité hyperbolique qui existe effectivement' entre le voltage de ligne -et le courant de ligne menés à un appareil fonctionnant électriquement, tel un moteur électrique qui est ac- tionné sous charge constante.
Par conséquent, quand de pareils instruments sont employés, lisseront normalement réglés pour des variations en consommation de puissance tellement grandes, qu'il leur manquera la sensibilité nécessaire pour détecter immédiatement une condition de surcharge et amorcer la protection du moteur.
D'autre part, s'ils ne,sont pas réglés pour de si larges variations ils auront tendance à fonctionner à des moments où il n'y a pas effectivement de condition de surcharge.
Conformément à la présente invention, il a été trouvé que les désavantages de la technique connue des dispositifs protecteurs peuvent être éliminés et qu'il peut être produit un appareil protec- teur ayant une sélectivité très surprenante et d'autres caractéris- tiques fonctionnelles appréciables en développant deux composants de voltage en réplique respectivement au courant, de ligne et au voltage de ligne, lesquels composants de voltage sont codifiés à l'amorçage ou, après, de façon qu'ils varieront en.relativité liné- aire comme le courant de ligne varie hyperboliquement par rapport au voltage de ligne.
A titre d'exemple plus spécifique, et pour aider à la compré- hension de l'invention, il est ordinairement désirable de couvrir des variations de voltage de ligne entre 75% et 115% de la normale; c.-à-d., entre 165 et 253 volts pour un voltage gradé de 220, et entre 330 et 505 volts pour un voltage gradé de 440. Pour produire la relativité hyperbolique voulue entre le voltage de ligne et le composant de voltage développé qui y est sensible, le voltage développé doit augmenter à un degré décroissant quand le
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voltage de ligne augmente de la limite inférieure à la limite supe- rieure. Prenant la variation du voltage de ligne de 165 à 253 (88 volts) comité 100%, la variation de 165 à 220 volts' est alors 52.5% du total.
Dans une relativité en ligne droite conventionnelle entre le voltage de ligne et le composant de voltage développé qui y est sensible, le composant de voltage augmenterait aussi de 62.5% de sa variation totale. Cependant, en vue d'obtenir une relativité en courbe hyperbolique entre le composant de voltage et le voltage de ligne qui convient à la plupart des installations, par.exemple, le composant de voltage développé devrait augmenter de 71.87% de sa variation totale, quand le voltage de ligne varie seulement de 62.5% de sa variation totale. Alors, quand le voltage de ligne augmente des 37.5% restants de sa variation totale, le voltage développé augmentera seulement 28.125% de sa variation totale.
Une fois le principe ci-devant apprécie, un nomme du métier peut concevoir différents instruments pour atteindre le résultat désiré.
Cependant afin d'expliquer la meilleure façon de mettre l'invention en pratique, mais sans vouloir y être limité spécifiquement, il est exposé dans les dessins et la description ci-après deux modes préfé- rés de construire un dispositif réalisant l'invention.
Référant aux dessins annexés,
La figure 1 est un schéma de montage d'un:dispositif protecteur réalisant la présente invention et qui est adapté pour être connecté dans la ligne d'absorption de puissance d'un moteur électrique et pour exciter un circuit protecteur pour séparer le moteurde la lig- ne et/ou autrement protéger l'appareil commandé par le acteur, quand le courant et le voltage dans les lignes indique que l'appareil fonctionne sous des conditions de surcharge. Dans cette réalisation spécifique, le développement d'un composant de voltage qui porte une relativité hyperbolique au voltage de ligne est accompli dans l'étage transformateur du dispositif.
La figure..2 est un schéma de montage d'un dispositif protecteur similaire dans lequel le développement d'un composant de voltage qui est en rapport hyperbolique avec le voltage de ligne, est accompli dans l'étage amplificateur.
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Référant aux dessins, et particulièrement à la figure 1, la réalisation spécifique du dispositif de la présente invention eut illustré comme consistant en deux unités séparées A et B. L'unité A est placée de préférence adjacent au moteur de commande (non illustré) de façon qu'on puisse y connecter facilement des conduc- teurs du démarreur de moteur au moteur. L'unité B peut être montée en tout endroit convenable, de préférence à distance de toute vibra- tion excessive, huile éclaboussante, poussières, etc.
Il est appli- qué un contrôle auxiliaire, pour être utilisé pour la protection de l'appareil commandé par le moteur, par des moyens tel qu'un déclenchement du moteur de la ligne, mise en action d'un accouple- ment à débrayage entre le moteur et l'appareil commandé, soit enco- re le renversement du moteur, ou l'application d'un frein, etc., ou pas toute combinaison de ces moyens. Le mécanisme effectif du con- trôle auxiliaire sera aisément compris par tout homme de métier et ne constitue pas en lui-même une partie de la présente invention; par conséquent il a été montré simplement de façon schématique en C.
L'unité A comprend un transformateur 10 pour développer un vol- tage secondaire sensible au courant de ligne et une paire de trans- formateurs 11 et 12 connectés en série pour développer un voltage secondaire sensible au voltage de ligne. Dans la réalisation commer- ciale de l'invention illustrée dans les dessins; par exemple, les transformateurs 11 et 12 peuvent être utilisés avec une ligne pré- vue pour 220 ou 440 volts et le transformateur 10 pour des courants de ligne allant jusqu'à 100 amps. On remarquera que le transforma- teur 10 est pourvu de deux enroulements primaires 13 et 14.
L'enrou- lement primaire 14 est adapté pour être connecté dans une des lignes de puissance quand le courant de ligne est dans une gamme inféri- eure, par exemple de 0 à 10 amps, alors que l'enroulement primaire 13 est adapté pour être connecté dans la ligne quand le courant de ligne varie dans une gamme supérieure, par exemple de 10 à 100 amps.
Le secondaire 15 du transformateur 10 peut être connecté entraves soit à la résistance 16 ou la résistance 17 selon la position de L'interrupteur 18. La résistance particulière choisie est 'elle qui provoquera une chute de voltage d'amplitude
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,-¯l\"..::':t¯,10 dépendant du courant de lie,ne noyen et de 1 ezw ;.m..¯ . p.:.m:;ir3 a#ployé. Les bornes 20 et 2l sont <le"eY1t co;:¯¯a; ¯ ..a¯ ,- r3 suie résistances 1 ou 17 8r l'interrupteur 13; J zoon que le To¯s::âe développe à travers la réûist- -je ,.F.iC:a.r........'...¯ 41¯< ie se ;..r;etera aux bornes 20 et 21. GOWue il sera ¯;. ,'.¯ ... t'9l'¯¯¯ -3....lla.u par l'h-ce de métier, le COw-pOS8L.t de voltage qui se = :.
. su:-: bornes 20 et 21 sera en rapport direct à 1s ±¯;rGnl5vr '-- 0;r8&t de liane.
..Le transformateur 11 est muni dTurL primaire divisé j :::lc.L:' î'.., et L3, et le transformateur 12 est mini d'un -¯ -iaire divisé s ¯ -z ¯: QE.r 4 et 25. Les primaires sont disposes pour la COXl;,':::}- tion en série en travers des lignes de puissance allant au moteur : Jo. il111stré}. Les sections de primaire 2 et 23 et les sections aw x..:a.. e 24 et 25 sont elies-rûe:es connectées en série ou on .rallèle selon la position de l tinterruf'teur 25 à pôles tl.u.2.t..:...:.180 L double écart. Dans la position de l'interrupteur 2r, ontre cIl i¯ le dessin, les sections primaires sont en série.
Coe il est évident, la position de l'interrupteur 2 coe montré aux dessin est utilisée pour un voltage de ligne plus élevé tel que dans une installation conventionnelle à 40 volts, par exemple, tandis ouo l'autre position de l'interrupteur sera.utilisée our 1 iuoitJ.5 C ce voltage de ligne, tel dans une installation à 220 ' dans l'exemple spécifique.
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Les secondaires des transformateurs 11 et 12 sont connectes en. sÓrie ais en opposition mutuelle en travers ùzs bornes 2.7 et 28..
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Le transformateur 11 est construit avec un nombre plus grend de
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tours dans son primaire que dans son secondaire et de ce f F ¯4Ja, un transformateur réducteur normal. Inversement le tr;;;:n.::Jforn.ut ('1"± E 3 dans son primaire un nombre de tours plus petit et un no...:'. de tours plus grand dans son secondaire le transformateur 1 étant un transformateur élévateur. Le desideratum ici est d'obtenir un voltage secondaire combine qui variera en proportion au voltage Je li5 ccnfcr3ent s la courbe de fonctionnement s L=, 'r .s. ii i3? - j ^ mentionnée ci-devant. Les transformateurs 11 et 12 peuvc*.
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Scro radièrent conçus pour accomplir ces résultats. A '-i.L.rc Jrex- ij;.i-le5 salis intention de limiter l'invention .1;.L. i:a -J'tendue, ii a été trouve que des résultats satisfaisants peuvent être c.ttei¯ns dns la plupart des installations en construisant le trnsfr-Le....' 11 avec un primaire divise, chaque section étant a LUé 5lZZ> tours, et un secondaire ayant 6CO tours, et en coz....¯¯...¯ 1e transformateur 12 avec un primaire divisé dont ci:;...js-a ..... .i..il1 con- siste de tours et avec un secondaire consitut t.: 1*75 tours.
Sans qu'il y ait désir de se restreindre -;¯¯ quelconque
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théorie particulière de fonctionnement, il est présenté l'xolictioj. suivante du fonctionnement des transformateurs 11 et 12, afin dj Lien faire comprendre la aise en oeuvre de l'invention. L # impudence du primaire du transformateur 11 est bien plus grande que lr impé. iM.¯ ce du primaire du transformateur 12, lequel a .,.oins de tours, de
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sorte qu'en principe, il.contrôlera la quantité de courant primaire
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des transformateurs. Ce courant sera une faible valeur sans cnare
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ou une très légère charge secondaire.
Du fait que le transforma tour
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h. a 1,La petit nombre de tours primaires, le flux produit par lo
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petit nombre de tours-ampère sera petit et par conséquent le voltage
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travers le secondaire sera petit malgré que ce transformateur a
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un rapport élévateur.
Les caractéristiques d'acier électrique sont telles qu'à des valeurs très faibles de tours-ampères, une augmentation donnée en
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tÜlll'S-a.uy8r8D l;roduira une augmentation plus petite en flux que 1 L.G...G 8'.1...,:L..entation en tours-ampères à des valeurs plus élevées, Sa d'autres mots, la courbe de tours-ampères contre flux augmente gra- duellomoiit an pente jusqu'à l'existence d'une pente ratiquament lir,yairs....,uand les tours-ampères augmentent davantage, la courbe obviant finalement ou se rapproche da l'horizontale du fait -le 1,,; tviturtion du fer. Gomme résultat, le transformateur 11 fonction.fi vuaio ce css normalement dans la partie en ligne oroite de la courte C3j.-cndant uue le transformateur 12 fonctionne dans 1 partie J k[';1riCUTJ.
Qund le coursât dans le primaire du transformateur Ij
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augmente le flux qu'il produira augmentera à un degré croissant. Le voltage secondaire augmentera, également de la même manière. En même temps, l'angle de phase entre le voltage primaire et le courant varie également. Cela est vrai dans une mesure bien plus grande dans le cas du transformateur 12 -en comparaison avec le transformateur Il.
A de faibles valeurs de tours-ampères, le composant de phase bsor- perte par bée du courant,qui donne la perte 12 due à la/résistance ohmiue de l'enroulement et du fer (hystérésis et courant de Foucault) est petit. Le composant quadrant qui produit le flux est cependant éga- lement petit. Quand le courant primaire augmente, le composant de phase absorbée augmente mais le composant quadrant augmente à un degré bien plus élevé. De ce fait, il y a une forte différence entre le voltage primaire aussi bien que le voltage secondaire des deux transformateurs. Les deux transformateurs étant connectés en opposition, on se rend compte que le voltage secondaire de la com- binaison augmente à un degré décroissant quand le voltage primaire est augmenté au-delà du taux de travail.
Par conséquent, du fait d'une construction appropriée des trans- formateurs 11 et 12, il est possible d'obtenir un rapport hyperbo- lique désiré entre le composant de voltage développé apparaissant à travers les bornes 27 et 28 et le voltage de ligne. Les variables sont la quantité et le genre de fer employé dans les deux transfor- mateurs, le rapport entre les tours du primaire et du secondaire et la dimension de fil des deux transformateurs, le rapport entre les deux primaires au point de vue tours et dimension de fil, le rapport entre les deux secondaires au point de vue tours et dimension de fil, et la charge à travers les secondaires des transformateurs.
Si la réalisation ci-devant utilisant des transformateurs 11 et 12 construits comme décrit plus haut est estimée comme étant le meilleur arrangement pour obtenir le rapport hyperbolique voulu entre le voltage secondaire développé et le voltage de ligne dans l'étage transformateur, d'autres méthodes pour obtenir ce même rapport à cet étage sont également réalisables et seront aisément apparants pour l'homme de métier. A titre d'exemple, par
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jjldction appropriée d'un matériel de noyau, tel du xiIcaox, Cor, u similaire, il est possible de construire un transformateur uui atteindra la saturation .abr#tikue um degré comparable à la cour- be de voltage secondaire désirée.
Il est é salement possible d'obbju- ir des résultats similaires en utilisant des dérivations .,.;avntißurs convenablement connues. A titre d'exemple, il est possible de pré- voir un shunt pour dériver une partie du flux autour de l'enroule- ment secondaire à un degré croissant quand le flux produit par le primaire-est augmente (par voltage primaire croissant) .
On peut également concevoir des shunts magnétiques pour provoquer une satu- ration magnétique dans la partie secondaire du fer quand le flux augmente. Il est également possible d'utiliser des enroulements raccourcis ou d'autre enroulements auxiliaires pour provoquer soit une saturation magnétique ou pour générer un flux opposant. Sans se préoccuper de la méthode exacte utilisée, le but de la réalisation de l'invention est d'obtenir un voltage secondaire ayant le rapport hyperbolique voulu avec le voltage de ligne.
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Les bornes 27 et 28 sont connectées par les lignes 29 et 29' à un circuit redresseur demi-onde usuel filtrée comportant la diode
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20, le condensateur filtrant 31, la résistance 32 et le potentiomè- tre 33. 11 en résulte qu'on obtient un voltage uni-directionnel réglable directement proportionnel au voltage secondaire combiné
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des transformateurs 11 et 12 entre la borne 34 et le contact x:,lb7¯c du potentiomètre 33. La résistance 32 est plutôt utilisée pour per- mettre un réglage moins critique du potentiomètre 33.
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Les bornes 20 et ;,,1. sont connectées par les lignes 3A et 3' un second circuit redresseur demi-onde filtré usuel comportant la diode -33, le cordexlste.;,'I;f'lt-rant 3- et le potentiomètre 40. Il en résulte un voltage (.1i:'rectionnel réglable directement propor- tionnel au couralij(4e ±.;ne et variant en rapport de ligne droite #-vec ce courant, voltage produit entre la borne 41 et le contact réëlffcle du potentiomètre 40.
!-aux le fonctionnement de l'unité B, il est prévu un circuit d'alimentation en énergie conventionnel de CD; notamment un
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circuit redresseur onde-pleine filtré s voltage réglé comportant le transformateur de puissance 45, la;: diode, jumelle.. 45, le con- densateur filtrant 47, la résistance 48 et les tubes incandescents régulateurs de voltage 49 et 50.
Le primaire scindé du transformateur de puissance, consistant en sectione 42 et 44 est adapté pour être connecté avec ses sections en série ou en parallèle à travers une source de puissance an cycles 60. Pareille source de puissance est indiquée par les lignes 52 et 53 connectées aux bornes 54 et 55 respectivement. Quand la source de puissance est une source ordinaire à 23C volt, les sections de pri- maire seront connectées en série comme montré en lignes pleines au dessin. Si l'alimentation est est une source conventionnelle à 115 volt, les sections de primaire seront connectées en parallèle cornue poutre en lignes mixtes, cas dans lecuel on omet la connection entre les bornes 43 et 43'.
La ligne 5 relie un coté de la section de trio-aire 42 à une borne 55, cependant ue la ligne 57 relie le coté opposé de la section de primaire 44 à la borne 54 à travers l'inter- rupteur 58 et le fusible protecteur 59. Une lampe.signal 50 est con- nectée à travers l'une des sections de primaire ; soit la section 44, afin :le montrer quand l'unité est mise en circuit par l'interrupteur 53.
L'enroulement secondaire 51 est utilisé pour' alimenter en puis- sance le filaient 64 du redresseur 46. L'enroulement secondaire 2 est l'enroulement principal pour produire une alimentation à 300 volt pour être utilisée au fonctionnement de l'unité. L'enroulement secon- daire 3 alimente en puissance les filaments des tubes restants dans les circuits.
Un circuit diviseur de voltage comportant les résistances 65 et 66 et le potentiomètre 67 est connecté à travers les lignes à 300 volt 68 et 68 de la source de puissance du redresseur et en paral- lèle avec un second circuit diviseur de voltage comportant la résis- tance 78 et les potentiomètres 71 et 72. Ces circuits diviseurs de voltage fournissent les potentiels polarisants pour l'usage expliqué ci-arrès. La ligne 73 est prévue pour maintenir des
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différences de potentiel admissibles entre la cathode et le filament de tous les tubes alimentes par l'enroulement secondaire 63.
Le contrôle électrique C auxiliaire, lequel a déjà été décria est connecté aux bornes 76 et 77. La borne 77 est connectée à la @ borne 55 et de ce fait s la ligne source de puissance 53. La borne 7 est connectée par la ligne 80 à travers un fusible protecteur 79 à un commutateur inverseur bi-polaire 82 qui se trouve normalement dans la position montrée au dessin de façon à connecter normalement @ la ligne 80 à la borne 85. Quand le commutateur 82 est inverse dans l'autre position, la ligne 80 est connectée à travers un interrup- teur à bouton normalement fermé 81 à la borne 75, laquelle est à son tour connectée à la borne, 54, laquelle est connectée à la ligne source de puissance 52.
Par conséquent quand le commutateur 82 est déplacé dans l'autre p.osition que celle montrée au dessin, le con- trôle auxiliaire C sera directement connecté à travers les lignes 52 et 53 et il sera donc excité pour exécuter sa fonction protectri- ce, tel l'arrêt du moteur, etc., comme décrit précédemment.
Le commutateur 82 est adapté pour être actionné par un solénoïde 87 qui est connecté par une extrémité à travers un interrupteur 88 à la plaque 89 d'une tetraode ou thyratron 90 rempli de gaz. L'autre coté du solénoide es t connecté à travers la ligne 91 au côté positif du circuit de redresseur onde-pleine à voltage réglé décrit précé- demment. La cathode 96 du thyratron 90 est connectée à la terre comme l'est le point médian des tubes à décharge 49 et 50.
Ainsi, l'on voit que le thyratron 90 est mis sous un voltage de plaque de 150 volt et quand ce tube décharge, le solénoïde 87 est excité pour provoquer la fermeture du commutateur 82, amorçant ainsi le fonctionnement du contrôle électrique auxiliaire C.
Le thyratron 90 a une grille-écran usuelle 97 et une grille de contrôle. La grills-écran 97 est adaptée pour être mise sous un voltage négatif, alors que la grille de contrôle est adaptée pour être mise sous un voltage positif par rapport à la cathode 95.
Supposant que le voltage de plaque sur le thratron est suffisant pour provoquer le tube':.pousser à la limite, mais que les
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voltages de brille sont règles de façon à prévenir le déclie ou le déclenchement, il est clair que le thyratron peut être conu pour se déclencher soit sur une réduction dans le voltage négatif de la. grille-écran ou une augmentation dans le voltage positif de la grilla de contrôle. D'autre part, une réduction dans le voltage négatif de la grille-écran pourrait être compensée par une réduction dans le voltage positif de la grille de contrôle eu vice versa sans- déclen- cher le thyratron.
Le rapport de voltage de grille-écran auvoltage de la grille de contrôle qui déclenchera exactement ou provoquera la décharge du thyratron est linéaire. A titre d'exemple, mais sans vouloir limiter l'invention à cela, on peut mentionner que dans un type de thyratron commercial fonctionnant à un voltage de plaque de 150 volt, un voltage de grille de contrôle d'environ 50 volt, et un voltage de grille-écran d'environ-17 volt, une réduction du voltage de grille-écran de 1 volt peut être compensé par une réduction d'en- viron 4 volt dans le voltage de la grille de contrôle, de façon à prévenir la décharge du thyratron.
Une partie du voltage négatif présent à travers' le potentiomètre
40 (qui varie linéairement par rapport au courant de ligne) est im- primé sur la grille 100 de la triode 101, cette connection venant par la ligne 102 qui s'étend jusqu'au contact réglable du potentio- mètre 40. La borne 41 est connectée par la ligne 103 au contact mo- bile du potentiomètre 71. Le contact mobile du potentiomètre 72 est à son tour connecté par la ligne 105 à la cathode.106 de la triode
ICI. De cette façon, une polarité positive prélevée des potentio-' mètres 71 et 72 est surimposée à la polarité prélevée du potentio- mètre 40.
En réglant convenablement ces trois potentiomètres, la tension sur la grille 100 peut être réglée de très près, de façon ue la tension de grille tombera dans la gamme désirée et que la .fluctuation dans la tension grille sera d'une amplitude désirée. La triode de débit en courant plaque 101 étant en fonction dans le régi- me de travail approprié, variera linéairement par rapport au courant âc-L-s les lignes d'énervé allant au moteur à protéger. la plaque 187 de le triode 187 est connectée à travers les
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résistances 1C8 et 127 au côté positif du circuit d'énergie redresse décrit' précédemment .
On comprendra donc que le circuit de plaque de la triode 101 a un voltage appliqué d'environ 300 volt et la résistan ce de la charge de plaque sur ce tube peut être prédéterminée par les résistances 108 et 127. La résistance 127 est connectée à la grille-écran 97 du thyratron 90 à travers la résistance limitatrice de courant 110.
Les constantes de circuit utilisées sont telles que la chute de voltage à travers le résistance 127 est plus grande que le voltage produit à travers le tube de décharge incandescent 49, ce dont il résulte le voltage négatif désiré sur la grille-écran 97 On se rend compte qu'un accroissement en courant de ligne dans les lignes d'énergie menant au moteur de l'appareil à protéger, sera accompagné par un accroissement proportionné dans la tension de grille négative sur la triode 100, diminuant ainsi le courant de plaque de la triode 101 et provoquant la tension de grille-écran du thyratron 90 à devenir moins négative.
Cette chute dans la tension de courant de grille négative du thyratron 90 est en rapport recti- ligne à l'accroissement en absorption de courant au moteur à protéger
Comme mentionné ci-devant, le voltage à travers le potentiomètre 33 porte un rapport hyperbolique voulu aux variations en voltage de ligue allant au moteur protégé. Une partie de ce voltage, notamment celle entre le contact réglable du potentiomètre 33 et la borne 34 est appliquée comme voltage de grille négatif à la grille 115 de la triode 11 à travers la ligne 117. La ligne 118 s'étend de la borne 34 au contact mobile du potentiomètre 57, sur-imposant ainsi une . tension positive entre la grille 115 et la cathode 123.
Par ajustage convenable des potentiomètres 7 et 33 on peut produire facilement un rendement en courant de palque voulu de la triode 116. On se rend compte qu'un accroissement en voltage de ligne par accroissement de la tension négative, diminuera le rendement de la triode 11. Comme dans le cas de la triode 101 le voltage du circuit de plaque de la triode 116 est celui de 30C volt réglé de l'alimentation en énergie mentionné précédemment. Des résistances en série 119 et 120 déter- minent la charge sur cette triode 116 et déterminent par
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@@@cépuent ses caractéristiques de fonctionnement.
La résistance 120 est connectée à travers la résistance limita- trice de courant 122 à la grille de contrôle 98, la cathode 96 étant connectée au point médian entre les tubes de décharge incan- descents 49 et 50.Dans ce cas, le circuit est conçu de façon que le voltage à travers la résistance 120 est moindre que le voltage à travers le tube incandescent 49, de sorte que la tension résul- tante ou combinée sur la grille de contrôle 98 est positive.
Il en résulte, qu'un accroissement en voltage de ligne allant au acteur de l'appareil à protéger provoquera une diminution dans le rende- ment en courant de plaque de la triode 116, ce qui à son tour provo- que un accroissement en un sens positif de la tension de la grille de contrôle du thyratron, en raison de la chute de voltage diminuée à travers la résistance 120.
La grille-écran 97 est adaptée pour être connectée à l'aide de l'interrupteur normalement ouvert 140 au point médian des résistan- ces 5 et 66. Quand l'interrupteur 140 est fermé, on est assuré que le thyratron ne déclenchera pas, ceci en raison de l'accroissement @ésultant dans le voltage négatif de la grille-écran. L'interrupteur 140 est actionné s l'unisson de l'interrupteur 88 par le solénoïde 125. Le solénoède 125 est adapté pour être actionné soit par un in- terrupteur de rétablissement distant E ou par un bouton poussoir adjacent 126 normalement ouvert.
Il est entendu que l'interrupteur de rétablissement distant E et l'interrupteur à bouton poussoir 126 sont connectés d'un coté à une borne 55 de la ligne d' @lmentation d'énergie 53 et de l'autre coté au solénoïde 125. Le coté opposé du solénoïde 125 est connecté à l'énergie à travers la ligne 130 allant au primaire du transformateur 45. Quand l'interrupteur de rétablis- sement distant E ou l'interrupteur de rétablissement adjacent 126 sont fermés, excitant ainsi le solénoïde 125, les interrupteurs 82 et 14C sont déplacés dans l'autre position que celle illustrée au dessin et place la résistance 8' dans le circuit de plaque du thyratron.
La résistance 86' est suffisamment grande pour assurer que le thyratron arrêtera la décharge , donc la désexcita tien
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du solénolde 87, permettant au commutateur 82 de se déplacer LÜ-;U;;:' 2.3 position illustrée au dessin, ce qui entraîne la désexcitation du contrôle auxiliaire C. La résistance 86' et le condensât sur 86' stabilisent le voltage à travers le tube incandescent 49. Cn peut
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également prévoir des condensateurs bzz, z et bzz pour ,uxi..o=tvr des à-coups de courant qui pourraient se produire dans les circuits. @ condensateur 95 assiste au rétablissement.
Si l'on désire essayer l'appareil sans exciter le contrôle auxi- liaire C, ceci peut se faire en poussant le bouton-poussoir noria - lèvent fermé 81, qui ouvre le circuit du contrôle auxiliaire C. Si le dispositif fonctionne convenablement, le renvoi du commutateur 82 établira la connection à la lampe 84 donnant ainsi une indication
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visuelle que le thyratron a été déchargé. Si l'on'désire, on peut placer une surcharge sur le moteur ou la machinerie à protéger à l'intervention de moyens manuels ou de toute autre manière convena- ble, afin de vérifier la sensibilité et le fonctionnement approprié du dispositif.
Afin de permettre le fonctionnement du contrôle'auxiliaire indé- pendamment du fonctionnement du dispositif de la présente invention, si l'on désire, on peut prévoir un mécanisme opératoire auxiliaire montré schéma tiquèrent en D, lequel peut' être un simple interrupteur
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connecté à travers les bornes 75 et 8. L'interrupteur auxiliaire D #st :i.lsi. connecté en parallèle avec le commutateur 82, de sorte qu'il peut être utilisé pour actionner le contrôle auxiliiare C rendent que le commutateur 82 reste dans la position illustrée au dessin.
Référant à la figure 2 des dessins, montrant une seconde réalisa- tion de l'invention, dans laquelle la variation du voltage est accon!
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pli à l'étape d1 amplification, le dispositif, en général, est très similaire à celui exposé dans la figure 1 décrite ci-devant. Copine lions le cas de la réalisation montrée dans la figure 1, le ..L.,p:Wi.tl. ydt construit en deux unités A et vs, le premier pour eL,,loi adjacent au ,-'J teu:r à protéger, et l'unité B pour installation à dtetno*'5 en 'coût endroit convenable. Gomme dans la réalisation
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récédante, le dispositif est conçu pour exciter un mécanisme de @ntrôle auxiliaire désigne en C.
Dans l'unité subsidiaire A, il est prévu un transformateur de "courant" 210 ayant un primaire 214 pour connection en série avec le moteur étant connecté dans une des lignes d'énergie allant au moteur. Le secondaire 215 est connecté à travers la résistance 216.
La cnute de voltage à travers la résistance en,15 apparaît aux bornes 230 et 221. Comme dans le cas de la première réalisation, le voltage se présentant aux bornes 220 et 221 varie linéairement et en rapport direct à la quantité de courant allant au moteur à être protégé.
Le transformateur 211 est utilisé pour dériver un voltage secon- daire sensible au voltage sur les lignes allant au moteur à protéger Le transformateur 211 comporte deux enroulements primaires 222 et 22 4 pour la' connection en série ou en parallèle à travers les ligne:-) d'énergie du moteur. Les enroulements primaires 222 et. 224 sont con- nectés en série pour un voltage de ligne d'énergie élevé, tel de 440 volt, et sont connectés en parallèle' quand le voltage de ligne est moitié de cette grandeur, par exemple 220 volt. Le voltage in- duit dans.le secondaire 212 est imprimé à travers les bornes 237 et 228.
Contrairement à la méthode utilisée dans la première réalisation de l'invention, le transformateur 211 est un transformateur de vol- tage conventionnel et est utilisé pour développer un voltage secon- daire qui varie linéairement et en rapport directe au voltage de ligne. Par conséquent, les voltages apparaissant à les bor- nes 230 et 231 et à travers les bornes 227 et 223, respectivement, varieront inversement l'un par rapport à l'autre en relation hyper- bolique de la même manière que l'absorption de caurant et l'absorp- tion de voltage du moteur électrique commandant l'appareil à ;.roté- ger, quand il fonctionne sous charge constante.
Comme dons la première réalisation, le voltage apparant à travers les bornes 220 et 221 est redressé par le circuit comportant la diode 233, le condensateur filtrant 239 et le potentiomètre 240.
Similairement, le voltage aux bornes 227 et 222 est redressé
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pur le circuit comportant la diode 230, le condensateur filtrant 231, la résistance 232 et le potentiomètre 233.
Comme résultat des circuits décrits jusqu'ici, il est dériva une chute de voltage à travers la borne 241 et le contact coulissant du potentiomètre 240, lequel voltage est uni-directionnel en rapport linéaire direct'au courant de ligne et il est dérivé une chute de voltage à travers la borne 234 et le contact coulissant du potentio- mètre 2 33, voltage en rapport linéaire direct au voltage de ligne. pareillement, cornue dans la réalisation précédente il est prévu une alimentation d'énergie séparée D-C pour actionner l'unité E consistant en un transformateur de puissance 245, le diode jumelée 246, le condensateur filtrant 247, les résistances 248 et 248' et les tubes de décharge incandescents 249 et 250.
Le primaire 242 est est connecté aux bornes 255 et 254 auxquelles sont respectivement .connectées les lignes d'alimentation d'énergie 253 et 252, lesquelles peuvent fournir du 120 ou 220 volt conventionnel. Il est prévu un interrupteur 258 pour ouvrir ou fermer la connection au primaire 242 et il est également intercalé un fusible protecteur 259. UNe lampe 260 est connectée à travers le primaire 242 pour signaler que l"unité est en fonction. Le circuit d'alimentation d'énergie décrit ci-devant est connecté à un diviseur de voltage, dont une branche comporte les résistances 2 3 5 et 266 et le potentiomètre 267, l'autre branche com- portant la résistance 270 et les potentiomètres 271 et 272.
Comme dans la réalisation précédente, la chute de voltage qui se présente à travers la borne 241 et le contact mobile de 240 est imprimé lelong avec un voltage positif prélevé des potentiomètres 271 et 272 sur la grille 300 de la triode 301. La -chute de voltage à travers la borne 234 et le contact coulissant du potentiomètre 233 est imprimé lelong avec un voltage positif dérivé au contact mobile du potentiomètre 27 comme une tension négative sur la grille 315 de la triode 31. Les circuits de plaques des triodes 301 et 316 fonctionnent sous un voltage de plaque de 300 volt, comme dans la réalisation précédente.
La plaque 307 de la triode 301 est connectée à travers une
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résistance en série 308 au coté positif du circuit d'alimentation d'énergie redressé et une résistance 309 est connectée en dérivation entre la plaque 307 et la cathode 306, La chute de voltage à travers la résistance 308 est appliquée à la grille-écran 297 du thyratron 290 à travers la résistance limitatrice de courant 310.
Dans le cas de la triode 316. la plaque est connectée à travers la résistance 319 au côté positif de l'alimentation d'énergie, et il est également prévu une résistance shunt 320. La résistance 319 est connectée à travers la résistance limitatrice de courant 322 à la grille de contrôle 298 du thyratron 290.
Le réglage des potentiomètres 240, 271 et 272 et la quantité de charge fournie par les résistances 308 et 309 sont sélectionnés de façon que le tube 301 fonctionne dans la zone où le courant de pla- que du tube 301 varie directement ou linéairement par rapport au voltage développé à travers le potentiomètre 240. De ce fait, la chute de voltage à travers la résistance 308, produite par le flux du courant de plaque du tube 301, varie directement avec le courant de ligne du moteur à protéger.
Le réglage des potentiomètres 233 et 267 et la sélection des
316 résistances 319 et 320 sont tels que le tube/fonctionne dans la par- tie non-linéaire de sa.- courbetcourant de plaque c/ voltage de grille La zone de fonctionnement est telle que le courant de plaque du tube 316 varie hyperboliquement par apport au voltage à travers le poten- tiomètre 233 de la même manière que le voltage de-ligne varie hyper- boliquement par rapport au courant de ligne du moteur protégé, Par conséquent, la chute de voltage à travers la résistance 319, -qui est développée par le flux du courant de plaque à travers le tube 316, varie hyperboliquement par rapport au voltage de ligne du moteur protège.
A la décharge du thyratron 290, le solénoide 287 fonctionne, fer- Liant ainsi le commutateur 282 à course simple et pôle double. Un bras du commutateur 282, déplacé en position de fermeture, établit la confection d'un côté de la lampe 234 avec la borne 254. L'autre coté de la lampe est connecté à travers le fusible protecteur
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279 à la borne ,= 55. L'autre bras du commutateur ±8:2, étant déplacé dans la position de fermeture, relie la borne 254, à travers le bouton-poussoir 281 normalement ferme, à la borne 277, laquelle à son tour est connectée au mécanisme de contrôle auxiliaire C.
Le mécanisme de contrôle auxiliaire U est également connecte à travers la borne 275 et le fusible 279 s la borne 255. Cn se rendra donc compte que, quand le commutateur 282 est déplacé dans la position de fermeture, ce qui se produit quand le thyratron se décharge, la lampe 284 et le mécanisme de contrôle auxiliaire C seront excités.
Le mécanisme de contrôle auxiliaire 0 peut également être action- né, si l'on veut, à l'intervention d'un commutateur auxiliaire D qui effectue la même fonction que le commutateur 282; notamment de connecter la borne 277 à la borne 254.
Comme dans la première réalisation, après que le mécanisme a été déclenché, on peut corriger la cause de la surcharge et le disposi- tif peut être rétabli en position de manière simple, pour à nouveau protéger l'appareil. Le rétablissement de l'appareil est accompli' à l'aide d'un circuit comportant le solénoïde 325 et le bouton-pous- soir normalement ouvert 325 lesquels sont connectés aux bornes 254 et 255. L'excitation du solénoïde 325 en pressant le bouton-poussoir 326provoque un interrupteur 335 à se fermer, ce qui ouvre simulta- nément l'interrupteur 292.
L'ouverture de l'interrupteur 292 décon- necte évidemment le thyratron 290 du s@lénoïde 287, interrompant sinsi la décharge du thyratron et permettant au commutateur 282 de c'ouvrir, ce qui désexcite le contrôle auxiliaire C. En même temps la fermeture de l'interrupteur 335 place une résistance 327 en paral- lèle avec le potentiomètre 240, augmentant ainsi la tension négative sur la brille-écran 297, qui effectivement empêche le thyratron de se décharger pendant que les fonctions normales sont reprises. Un commutateur de rétablissement distant E peut être connecté aux bor- nes 276 et 23g pour accomplir la même fonction que l'interrupteur à bouton-poussoir 326.
Afin d'aider à la compréhension de l'invention, l'explication ci-après expose le mode e fonctionnement des réalisations
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.:,..-ci figues de la présente invention. Si l'on suppose 1),..; 1...:: ..o',: r J. l' ë;'.1: sr eil à protéger travaille sous charge normale :.J'.J c rai uraút de ligne et un voltage de ligne déterminés et u'il désirable d'exciter le circuit protecteur uand la charma auo...cut3 de 1., les circuits sont réglés de faon uua pour un vclt:,û Q..; lil.ce donné, une augmentation de IC70 en courant de liyia .IZ:..illz,:', la tension négative de la grille-écran du thyratron o:x.;;;cte:..31.Lt duff- sant pour provoquer le déclenchement du thyratron.
Supposant s.1..:e le voltage reste constant, l'augmentation en courant de ligne, sera évidemment mesure de l'augmentation de la charge. Par l'emploi de la présente invention, cette quantité d'augmentation en charge dé- clenchera toujours par après le dispositif indépendamment des varia- tions en voltage de ligne. Ceci s'explique par le fait qu'une varia- tion en voltage de ligne est accompagnée de deux fonctions compensa- triées du dispositif.
Quand le voltage de ligne varie hyperbolique- ment pour provoquer des variations en ligne droite dans le courant de ligne en direction inverse, ces variations en ligne droite dans le courant produiront des variations en ligne droite dans la tension négative de la grille-écran du thyratron.
Ceci résulte (la ce que. un voltage est induit par le transformateur de "courant", lequel varie en rapport de ligne droite au courant de ligne, et ce voltage induit est amplifie en rapport de ligne droite ou linéaire, En même têtues, les variations hyperboliques en voltage de ligne produiront des variations en ligne droite dans la tension positive de la grilla de contrôle du thyratron, ' Ceci résulte de ce que dans la première réalisation, les transformateurs utilisés pour induire un voltage sensible, de ligne,
induisent un voltage secon- daire variant hyperbolicuement par rapport au voltage de ligne. Jans la deuxième réalisation le transformateur de voltage induit un vol- toge secondaire qui@@@@rie en r apport rectiligne au voltage de ligne, mais celui-ci est codifié dans l'étage d'amplification pour dévelop- per un voltage qui varie nyperboliquement par apport au voltage de ligne.
par réglage -convenable de l'ampleur des variations dans la tension de trille-¯:Cran du thyratron en comparaison avec
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...., v¯.
Rations à&iis la tension sur la grille de contrôlé; ;;¯w varu- v.-. étions d&ns tension sur la grille de conbrol: va.ri- .¯..,r:.: ¯ sa neutralisent mutuellement et l'équilibre û,.... th. r trcu.. #* - te :Ll.,dect6. 1--ou-," cette raison, le volume à1 n.ei\tbtou 3a ce'..:'.' -u1- de litne au-dessus de la normale, rauis tour ..i-5clel.:..cÜ0T le .â.,w ¯ ti .t la ..::.e.....e quelque soit le'voilage due line. 5i Ü:3c6.3sç,lre, eu pourrait obtenir le L.êue effet évideocent, en variant 1s t-sn;i'. de "... ':J1 .c' contz le ^c .111âô17"e.snt t,.,....., Cr'G ;.,,iJ '1';"''> de 1:> grille 3.3 contrôle linéairement par rajert u voltcicî de 11 3t en variant ensuite 1s tension sur la orilla-écran hYJ;
ercoli'7..1.1t.'- ...ent psr rapport au courant de ligne.
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rour l'exposer en un autre sens, les circuits sont ri & la s de l.- qou qu'une variation en voltage de ligne qui entraînera deS v;::i'.ifi'On5 unitaires en courant, provoquera des accroissements ou décrois vio- lents uniformes dans le voltage à travers les résistances laC et ;>1
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respectivement. Par conséquent, la tension totale sur la grille de contrôle du thyratron deviendra plus positive en accroissements
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uniformes quand le voltage de ligne augmente lelong de lu courbe de fonctionnement hyperbolique et deviendra .-oins positive (,-Il dc:r'.i5 ,ï81L.Cnts uniformes quand le voltage de ligne diminue lalong de cette courbe.
Par amplification appropriée, le volume de ces ,sc c:roÜLSC¯:,.Cl,1 ou accroissements den, la tension positive sur. la grille de control. dru thyratron peut être rendu proportionnel s l'accroissement ou au drfcroisseuient dans la tension négative sur la grille-écran du tny r .-,,### trou en concordance avec les caractéristiques d'allumage du .Cly:C:r'- tron* Dns l'exemple spécifique donne ci-devant à titre illustratii'. las accroissements ou J.écyoisS8u.entz en tension pocitive tj,....y lu 4,r.... -de con,t.-cA!e 'hyratron devro2c,, z:voir L:. tr'e bzz1.;., z.ro! grille de contrôle du thyratron devra/t avoir quatre fois lo volume ces dits accroissements ou décrois s étants dans la tension Y1. "''.-:.:¯'1. '- 1 r ; or la rill3-<fcysn du thyratron, peur tenir en équilibre le:j G..j:ïl.S,i.Gi''.s-:. sur le thyratron.
Il en résulte qus la thyratron :,':(:J ':ll- ccrb seulement quand les 5,:.¯ ï de courant ,.t et de lol tJ,z:( an :..'::--:,.:.r ;ß:'..'s.(s+?'.: Y'c? 1. protégé, s'écarteront du rbr;..crt ,-;,'.::,('bJli'¯1JI..) :. C r 131. :.rl d'autres i1.0 t s, indépendamment ..Lu voltage terminal ,.;... ':l.'i..
'>:i.' ., acteur (dans des limites pratiques) la charge u'crduo s,r le Autour doit augmenter xacteent de ;..r.¯re 3uCisante p"ur obliger le s curant pris par le moteur d'être plus
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:rand d'une quantité prédéterminée au-delà du courant normal pour ce voltage, afin de provoquer le déclenchement du thyratron.
Dans cnacune des réalisations décrites spécifiquement ci-devant, il est appliqué sur la grille-écran du thyratron un voltage négatif qui est fonction du courant dans les lignes d'énergie menant au moteur électrique à protéger, cependant qu'il est imprimé sur la grille de contrôle du thyratron un voltage positif qui est- fonction .;EU voltage sur les lignes d'énergie menant au Licteur protégé.
Le rapport entre le voltage nébatif de la grille-écran et le courant cons les lignes d'énergie, d'une part, et le rapport entre le volta- ge de la grille de contrôle et le voltage dans les lignes d'énergie, d'autre part, est tel que le thyratron se déchargera quand le cou- rant et le voltage dans les lignes d'énergie allant au moteur pro- tégé s'écarteront de la courbe hyperbolique normale pour le moteur.
Dans la première réalisation spécifique, ceci a été accompli dans l'étage transformateur en induisant un voltage qui est hyperbolique ar rpport au voltage de ligne. Dans la seconde réalisation, le même résultat a été accompli dans l'étage d'amplification pur ampli- @@cation Hyperbolique d'un voltage qui est sensible au voltage de ligne. Il serait également faisable dans chaque cas d'utiliser un voltage développé qui en tout linéariement par rapport au voltage de ligne et un voltage de lignevariant hyperboliquement par rapport au courant de ligne, le résultat final étant le même dans chaque cas.
On peut utiliser des matériaux thermioniques ou d'autres matéri- aux sensibles au courant, voltage ou température pour suppléer à 'la l'onction des transformateurs ou tubes amplificateurs ou pour y imprimer la caractéristique voulue. des matériaux peuvent être uti- lisés de nombreuses façons dans les circuits, par exemple, dans les circuits de plaque ou de cathode des tubes amplificateurs ou comme ensrge à travers les secendsires les transforlateurs.
@uand il en est fait usage dans le circuit de plaque des tubes ampliflcateurs, par exemple, une résistance dont la résistance augmente avec le courant, entraînera de moindres accroissements dans le veltage de placue quand le courait déerait, que ce serait
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normalement le cas, créant ainsi un rapport hyperbolique.
Pour la simplicité de présentation, le dispositif de la pr@sente invention a été particulièrement décrit en relation avec une réali- sation spécifique dans laquelle il est fait usage d'un thyratron qui déclenchera quand les voltages appliqués sur les grilles du tube dévieront d'un, rapport réctiligne et dans laquelle le tube continuera à se décharger une fois que le dispositif a été déclenché sans égard à d'autres variations dans les conditions de charge.
Dans la réalisation spécifique, le thyratron, comme expliqué, fonctionne sous un voltage C.D., mais si nécessaire, on pourrait appliquer du voltage C.A. dans le même but, et si désirable, les commutateurs 82 et 282 et les solénoldes 87 et 287 pourraient être remplacés par un commutateur à relais du type verrouilleur. Dans la compétence de l'homme de métier, on pourrait substituer d'autres méthodes de combiner Qu'interpréter les voltages dérivés des triodes, tel par exemple la substitution d'autres types de tubes au thyratron.
Il est évident que d'autres modifications peuvent être introdui- tes dans les circuits du dispositif de la présente' invention par tout homme de métier. Par exemple, dans les réalisations préférées, les voltages dérivés à. travers les potentiomètres 40 et 33 ou 240 et 233 sont des voltages pratiquement non-fluctuants uni-directionels en raison des condensateurs filtrants 39 et 31 et 239 et 231, res- pectivement. Cependant, les circuits pourraient fonctionner de façon satisfaisante en l'absence de pareil filtrage, ou,par un moindre degré de filtrage, etc.
De même, en certaines circonstances, on pourrait trouver préféra- ble une amplification multi-tube à la place d'un amplificateur à circuits de tube unique. Il est clair que la sensibilité du disposi- tif peut être augmentée facilement dans toute étendue voulue en augmentant simplement le volume d'amplification.
De même, pour la simplicité de présentation, le dispositif a été décrit particulièrement pour usage avec un moteur ou autre moyen fonctionnant sur une alimentation d'énergie à phase unique. On se rend aisément compte que dans le cas d'une alimentation
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l'énergie polyphasée, on pourrait obtenir une efficacité accrue en p revotant un transformateur "courant" dans, et un transformateur de voltage à travers de chacune des phases.
Cn se rend donc compte qu'il a été créé, conformément à l'inven- tien, un dispositif protecteur qui prend en compte entièrement et de façon précise les variations en voltage de ligne et en courant de ligne de l'appareil à protéger, de sorte que la mise en action du mécanisme protecteur suit de très près les conditions de charge ef- fectifs sur le dispositif.
L'appareil est entièrement automatique er fonction et servira avec précision sur une longue période de temps sans réparation ou remplacements L'appareil est applicable dans beaucoup d'installations commerciales de types différents et produi- ra un mode fonctionnement critique et uniforme tel que,requis our une protection totale de moteurs et appareils commandas par ces derniers contre tout dommage causé par des conditions de charge intempestives.
Revendications.
1.- Un dispositif protecteur-pour fonctionner lors de déviations ne la normale dans la consommation d'énergie d'un appareil commandé électriquement ayant une absorption de courant qui accroît hyperbo- liquement par rapport à des décroissements en absorption de voltage sous des conditions de charge normales, comportant des moyens pour développer un composant de voltage ayant un rapport linéaire à l'une des dites absorptions, des moyens pour développer. un second compo- sant de voltage opposé au composant de voltage susdit, ce second .
composant'de voltage variant en substance hyperboliquement par rap- port à l'autre des dites absorptions et par lesquels ledit rapport hyperbolique des dites absorptions est traduite en un rapport prati- quement linéaire des dits composants de voltage, et des moyens pour exciter un circuit protecteur quand les dits composants de voltage s'écartant dudit rapport linéaire cité en dernier lieu.
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