Installation pour la production d'oscillations électriques. La présente invention se rapporte à une installation pour la production d'oscillations électriques au moyen de plus_eurs tubes à dé charge électronique à troisième électrode ou électrode de commande et d'une source de courant continu pour alimenter les circuits de plaque desdits tubes ,à décharge.
Elle pré sente la particularité qu'elle comporte des moyens pour maintenir sensiblement cons tante la somme des courants fourn;s aux cir cuits de plaque :des tubes, des moyens pour amener un courant aux circuits des électrodes (le commande des tubes, des moyens pour maintenir sensiblement constante la somme des courants dans ces circuits de commande et des moyens pour faciliter la transition du courant du circuit .de commande de l'un des tubes à décharge au circuit de commande d'un autre tube à, décharge de l'installation.
Le dessin schématique ci-annexé repré sente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention.
Fig. 1 à 6 montrent les différents disposi- t@ons de circuits de ces formes d'exécution, vt la Fig. 7 représente la relation entre les cou rants dans divers tubes à décharge électroni que sous des conditions de charge variables.
Dans la disposition que représente la fig. 1, deux tubes à .décharge électronique 51 et 52 sont indiqués, dont chacun est pourvu de tro*s électrodes. Les circuits des plaques de ces tubes renferment un condensateur d'équili brage 5$ et un enroulement de transformateur 54, l'énergie nécessaire au fonctionnement des circuits des plaques étant fournie par une source de courant continu 56, raccordée au point médian de l'enroulement 54 par l'inter médiaire d'une inductance 55 qui maintient la somme des courants fournis aux circuits des plaques des tubes sensiblement constante.
Les circuits de grille ou cir cuits de commande des tubes renferment une inductance 57. Une partie commune aux circuits de grille con tient une inductance 59 et une résistance 60. Le circuit qui doit être alimenté de courant alternatif peut être relié à l'inductance 5$ couplée avec l'inductance 54.
L'énergie de commande pour les grilles des tubes à décharge électronique s'obtient au moyen d'un tube à vide oscillateur séparé<B>62.</B> La plaque de ce tube 62 est reliée, par l'in termédiaire de l'inductance 63, à la source de courant continu 56. Le circuit .du tube 62 renferme une inductance 6.1 couplée avec l'inductance 63, ainsi que le condensateur de brille 65 et la. résistance de dispers=on de brille 66 habituels.
Les inductances 63 et 64 sont toutes deux couplées avec l'inductance 5 7 qui constitue, avec le condensateur 61, l'élément déterminant la. fréquence (le la source séparée, Dans la. disposition des circuits que repré sente la fig. 2, les circuits de grille des tubes à décharge électronique 51 et 52 sont alimen tés de courant, non pas au moyen d'une source de courant spéciale, mais au moyen de deux bobines de transformateur 6 7 et 68 comprises dans lesdits circuits de brille. Cha cune de ces bobines est couplée avec l'en roulement de transformateur 54, et la. bobine 68 comporte un condensateur en parallèle 69.
La bobine 68 et le condensateur 69 sont pro portionnés de façon à résonner à la, mémo fréquence que l'enroulement 54 et le conden sateur 53. Il en résulte que les chutes de po tentiel en travers des bobines 67 et 68 sont en quadrature.
Dans la disposition montrée-en fig. 3, trois Tubes à décharge électronique 1, 2 et 3 sont indiqués, ces tubes étant pourvus de con nexions pour transformer le courant continu en courant alternatif triphasé. Les circuit de plaque (les tubes 1, 2 et 3 renferment des enroulements 4, 5 et 6 et une inductance tampon 7, à travers laquelle le courant est fourni par la. source de courant continu 8. Les enroulements 4, 5 et 6 sont reliés en Y et sont en relation inductive avec des enroule- nients secondaires 9, 10 et 11, interconnecté en delta, qui fournissent du courant alterna tif triphasé à une charge qui peut être reliée aux conducteurs d'alimentation 12, 13 et. 11.
Les inductances 4, 5, 6, 9, 10 et 11 pe:i- vent être (les à noyau de fer, quand la fréquence est relativement faible. La charge elle-même peut con@- tituer l'élément - qui détermina la fré- quence, ou bien, un appareil séparé détermi nant la, fréquence peut être relié aux conduc teurs d'alimentation.
Les potentiels des gril les, nécessaires < < , la. commande du fonction nement des tube; à décharge 1, 2 et 3, peu vent être fournis au moyen d'enroulements primaires 15. 16 et 1. î et d'enroulements se condaires 18, 19 et 20 disposés d'une manière -tic aux enroulements 4, 5, 6 et 9, 10, <B>t</B> analo#D 11. Les brilles (les tubes à. décharge sont respectivement reliées à, des résista.nees 21, 22 et 23. Les points neutres des enroulements 18, 19 et 20 sont reliés à la borne négative de la source 8 par la. résistance 24 et l'in ductance 25.
Les enroulements 9, 10 et 11 alimentent les enroulements 1), 16 et 17 au moyen de prises (le courant ajustables 26, 27 et 28, et ceci de façon à pouvoir faire varier la phase des potentiels de commande des gril les pour les raisons qui seront indiquées plus loin.
Afin (le comprendre le fonctionnement de ces cireuils, considérons la disposition indi quée par la 1 comme fonctionnant comme redresseur, c'ea-à -dire, les grilles des tubes à décharge et leurs connexions étant enlevées. Le voltage imprimé est. de forme sinusoïdale. Ce voltage est communiqué par l'enroulement 58 à l'enroulemelit- 54 et: par celui-ci aux pla ques (les tubes.
Le débit est livré au généra teur 56 qui agit alors comme un dispositif absorbant de l'énergie par l'inductance 55 qui maintient le courant constant. Or, avec un courant constant, les chutes de tension à tra vers les tubes et le dispositif absorbant de l'énergie sont constantes; il en résulte que la différence entre le voltage sinusoïdal imprimé et le voltage contant du courant fourni ap paraît sous foi-nie de chutes de potentiel en travers (le l'inductance 55 et n'occasionne pas de perte.
Afin (l'assurer ce même fonctionnement dans la disposition fi-(,. 1, il faudra tenir compte dit fait que, les grilles des tubes étant p *tives, il existe une proportionnalite gros- os' sière entre les courants des grilles et ceux des plaques (les tube;. C'est pour cette raison que la connexion des grille;
se fait d'une manière exactement similaire à celle des plaques, les grilles étant alimentées d'énergie par l'induc tance 57 et fournissant du courant redressé à la résistance 60 par l'intermédiaire de l'in ductance 59 qui maintient le courant constant. Les circuits des grilles et ceux des plaques coopèrent alors à la. livraison de courant con tinu constant à partir de courant alternatif sinusoïdal avec un minimum de perte. Pour renverser le sens du flux d'énergie, il suffit de décaler de 180 l'excitation des plaques en phase et en valeur et de renverser le po tentiel du générateur 56. L'enroulement 58 se met alors à fournir de l'énergie, au lieu d'en absorber.
Cette manoeuvre n'a pas changé les -pertes, parce que les condi tions ne changent pas durant les par ties du cvele où du courant passe, tandis qu'une cessation du courant de grille dans l'un des tubes indique que la grille est devenue négative par rapport au filament, de sorte que le courant de la plaque est. inter cepté. Avec la disposition que montre la fig. 1, il passe alors du courant depuis cha que grille et chaque plaque pratiquement pen dant la moitié du temps, et, pendant cette période, les différences de potentiel fournies sont maintenues pratiquement constantes par lea inductances 59 et 55.
On obtient ainsi le maximum de débit par tube et le maximum de rendement possible avec une construction. déterminée du tube. Pendant la période où il se manifeste une transition de courant du tube 51 au tube 52, il se produit un change ment rapide de courant dans les ciicuits. Dans le circuit des plaques, ce changement rapide peut avoir lieu à l'aide du condensa teur 53 sans engendrer de grand voltage, le condensateur étant établi à cet effet. Le con densateur 61 de la, fi-. 1 procure un chemin similaire .aux courants des grilles, qui chan gent rapidement.
Lorsque la fréquence est élevée, l'inductance des conducteurs même commence à faire retarder la transition' du courant dans les -circuits de ;grille sur le voltage. Il est nécessaire de compenser ce retard .et le retard correspondant dans. les cir cuits des plaques, Avec une source de cou- rani séparée pour les grilles, ainsi que le montre la fig. 1, et avec un réglage appro prié des circuits résonnants, les vecteurs re présentatifs desdites grandeurs occuperont automatiquement les positions relatives con venables.
Une variante pour effectuer la correction de l'angle de phase est indiquée par la fig. 2. L'enroulement d'alimentation des grilles est divisé en les deux bobines 67, 68, dont celle 68 est amenée en résonnance :avec l'enroule ment 54 par le condensateur 69. Le voltage induit dans chacune de ces bobines par le courant qui traverse l'enroulement 54, est en quadrature avec le courant. Comme la bo bine 68 en résonnante et le condensateur 69 ont ensemble l'action d'une résistance non- inductive, .le courant dans .ce circuit est en phase avec le voltage c t en quadrature avec le courant dans l'enroulement 54.
Le voltage induit dans la bobine 68 est en quadrature avec le courant -dans cette bobine, et, par con séquent, le voltage dans la bobine 67 et le voltage induit dans la bobine 68 sont en quadrature l'un avec l'autre.
La disposition que représente la fig. 3 est basée sur les mêmes principes expliqués pour les fig. 1 et 2, sauf que le courant passe, à n'importe quel moment, par l'un des trois tubes prévus dans ce cas, au lieu de passer par l'un des .deux tubes des fig. 1 et 2. Le débit de cette .disposition est à trois phases. Avec un débit polyphasé, tout angle de phase voulu peut être obtenu. On y par vient à l'aide de prises de courant ajustables à l'aide desquelles les inductances 15, 16 et 17 . sont excitées depuis les ,enroulements 9, 1.0 et 11.
Des résistances supplémentaires 21, 22 et 23 sont avantageusement reliées aux grilles pour accélérer la transition du courant de la grille d'un tube à celle du tube suivant.
En se référant à la ig. 7, supposons que le courant I, passe par le tube 1 et que, au moment t, la grille .du tube 2 soit rendue positive, de .5orte que le courant peut passer dans le tube 2. Les tubes 1 et 2 sont alors rendus conducteurs, et il se manifeste une différence dans le voltage appliqué aux deux. tubes, différence qui peut être utilisée pour produire une transition de courant de brille de l'un des tubes à l'autre.
Comme le cou rant total est maintenu constant par la réac tance 7, il lie peut passer du courant dans le tube ? qu'aux dépens du tube 1. Pour tant, si le courant dans le tube 1 n'a pas été réduit à zéro au moment tx, où l'on sup pose que les voltages des deux phases sont égaux, la différence des voltages se renverse et du courant tend à retourner au tube 1.
Si, dans ces conditions, la grille du tube 1 est rendue négative au .moment t1, le tube doit absorber l'énergie inductive représent-#5e par le flux de dispersion .dans les deux en roulements de phase traversés par un cou rant.
Pour que le courant soit convenablement passé du tube 1 au tube 2, il devra être ré duit à zéro dans le tube 1 au moment où la différence des voltages produits par les en roulements des phases en question est égale à la chute de potentiel produite par le cou rant de charge dans la résistance de la phase ?, soit, par exemple, à un moment t- Si un potentiel négatif est imprimé à. la. grille<B>(lu</B> tube 1 en ce moment, les conditions sont ap propriées à, la, transition de courant précitée.
Le flux du courant dans le tube I est automatiquement réduit -de la manière indi quée du fait que, au moment où le tube 2 est rendu conducteur, la force contre-électro motrice appliquée à l'anode est supérieure au potentiel imprimé, et cette différence peut être utilisée pour arrêter le flux du courant dans le tube.
Afin de pouvoir rendre un tube à, dé charge conducteur avant que le précédent: lie devienne non-conducteur, les potentiels appli qués aux brilles des tubes dans chaque phase devraient être en .avance sur les potentiels dans le circuit d'alimentation. Cet effet est assuré au moyen des prises de courant 26, 2 7 et 28 dans la disposition représentée par la fib. 3. Le courant dans les .circuits des grilles est maintenu constant par l'induc tance 25 et le courant des brilles est passé d'un tube au suivant.
Un examen des groupes de courbes de la fib. 7, qui représentent des courants passant par les tube: pour diverses conditions de charge, fait. reortir que l'angle d'avance des potentiels des ,brilles sur le potentiel des plaques devrait varier avec la. charge; la pé riode de recouvrement pendant laquelle du courant passe par l'un et l'autre des tubes, varierait alors aussi avec la charge. Il est désirable, bien que non nécessaire, que ces variations aient; lieu.
Par le réglage des prises de courant 26,<B>'27</B> et 28, l'angle d'a vance peut êtr.- mis au point pour toute charge particulière. mais il ne varie pas auto matiquement avec la charge.
La fig. .l indique une disposition qui permet d'arriver ii cc résultat Dans cette disposition, clos inductances en série 29, 30 et 31 sont raccordées avec les conducteurs d'amenée 1?, 13 et 14, les bornes des en roulements de transformateur 9, 10 et 11 étant reliées par des prises de courant ajus- tables 32 à, des points intermédiaires de ces inductance:
. Les < ,nroulenients de transforma teur 15, 16 et 17 sont reliés aux inductances 29, 30 et 31 par (les pries de courant ajus- tables 33. Lorsque la charge augmente, l'amplitude aussi bien que l'angle d'avance des potentiels imprimés par les enroulements de transformateur 15. 16 et 17 aux circuit des brilles detubes de décharge augmen tent ébalemerit, et, comme résultat, le recou vrement et l'avance des périodes des tube peuvent.
augnienter dans la mesure voulue. Par un réglage approprié des prises de cou rant 32 et: 33, on peut donner les valeurs voulues au reeouvrement et ù l'avance dans des limite.: très étendues de la, charge.
Dans la disposition que montre la fi-. 5, chacune des iliduetaneea 29, 30 et 31 forme l'enroulement primaire d'un transformateur pourvu de deux enroulements secondaires 31 à 39 inclusivement:. Deux de ces enroule- m.ents secondaires alimentés par .divers en roulements primaires, sont reliés en série à chacun des conducteurs 40, 41 et 42 qui re lient les enroulements 9,, 10 et 11 aux en roulements 15, 16 et 17. Un choix .approprié (lu nombre de tours des enroulements secon daires 34 à 39 permet d'obtenir la variation voulue de l'amplitude et de l'angle d'avance avec la variation de :la charge.
Dans l'installation représentée par la fi-. 6, des enroulements primaires séparés 43, 44 et 45 sont prévus pour le transfor mateur de circuit de grille, et les inductances 46, 47 et 48 sont reliées en série à ces. en roulements. Les prises .de courant 26, 27 et 28 sont ajustées .de façon à donner un angle d'avance plus grand que celui qui est n6ces- saire, et cet angle d'=avance est réduit à la va leur convenable par l'inductance en série.
Lorsque le courant de charge augmente, le courant des grilles .diminue. Comme résultat, la chute du potentiel en travers des induc tances 46, 47 .et 48 diminue et l'angle d'a vance des potentiels .appliqués aux grilles augmente automatiquement.