Dispositif de commande de l'allumage d'un tube à gaz La présente invention a pour objet un dis positif de commande de l'allumage d'un tube à gaz comportant une grille de commande et alimenté par une source de tension alternative.
Le circuit classique de commande d'un tube à gaz de ce genre est représenté à la fig. 1 du dessin joint. On y voit en 1 un tube à gaz entre la cathode et l'anode duquel. est appliquée une tension alternative fournie par une source 2 ; une charge quelconque repré sentée par le rectangle 3 est intercalée dans le circuit anodique.
L'allumage du tube 1 est contrôlé par un organe 4 interposé entre sa cathode et sa grille de commande. Cet organe 4 règle le moment d'allumage du tube par rapport au cycle de la. source 2, en fonction d'une tension continue fournie par une source de commandé 5.
On se servait généralement jusqu'ici dans ce but d'organes 4 constitués par un tube à vide, par exemple une pentode, dont la pola risation grille était fournie en tout ou en partie par la source 5 ; une telle façon de faire en traîne une commande peu précise de l'instant d'allumage ; cet instant dépend en outre de fac teurs parasites tels que température du thyra- tron, variations de ses tensions d'alimentation; etc.
t' @t l@ , @ :rte i II s i^ Jt'ty@ . @G@ <I>El</I> I 4@ @@@ La présente invention vise à réaliser un or gane 4, de prix modique, donnant lieu à des circuits très. simples, avec un fonctionnement sûr et stable.
Le dispositif objet de la présente invention est caractérisé par un circuit comprenant, d'une part, une diode à gaz reliée à la source dé tension alternative d'alimentation par l'inter médiaire de moyens déphaseurs construits de manière qu'il apparaisse aux bornes de cette diode une tension périodique de même fré quence que la tension de ladite source, mais déphasée par rapport à cette tension, et, d'au tre part, en série avec cette diode,
une impé dance dont les -extrémités sont connectées res- pectivement à la cathode et à la grille de com mande du tube à gaz à commander. Les fig. 2 à 4 du dessin annexé représen tent, à titre d'exemple, trois dispositifs com prenant chacun une forme d'exécution de l'ob jet de la présente invention.
Le dispositif représenté à la fig. 2 com prend un tube 1 avec sa charge 3 et une source alternative 2 fournissant une tension appliquée entre l'anode et la cathode du tube 1. Entre la cathode et la grille de commande de ce tube 1 est disposée une résistance- 6 ainsi qu'une source 10 fournissant à cette grille une tension de polarisation négative ;
un tube à gaz 7 du type sans électrode dé commande est monté en série avec la résistance 6, avec une source de tension continue de réglage 5 dont le pôle négatif est relié au pôle négatif de la source 10, comme indiqué, et avec le secon daire d'un -transformateur 8 dont le primaire est alimenté par la source 2 d'alimentation du tube 1, ceci à travers un déphaseur 9. La source 5 a son pôle négatif relié au pôle négatif de la source 10; ces deux sources sont donc montées en opposition.
L'ensemble décrit fonctionne comme suit Tant qu'une tension suffisante n'existe pas aux bornes du secondaire du transformateur 8, le tube 7 n'est pas allumé ; par suite, il n'y a aucune tension aux bornes de la résistance 6 et la grille de commande du tube 1 polarisée négativement par la source 10 interdit l'allu mage de ce tube ;
par contre, dès qu'une ten sion suffisante est fournie par le secondaire du transformateur 8, le tube 7 s'allume, d'où ap parition brusque d'un courant dans. le circuit auxiliaire 6, 5, 8, 7, ce qui élève, comme on le voit immédiatement, le potentiel de la grille du tube 1 de la valeur de la chute de tension dans 6. Il en résulte donc une impulsion de tension ayant pour amplitude cette chute de tension;
les organes sont dimensionnés de fa çon que cette impulsion provoque à coup sûr l'allumage du thyratron. On voit donc qu'en modifiant la valeur de la tension fournie par la source de réglage 5, on modifie l'instant d'apparition de cette impulsion, c'est-à-dire l'instant d'allumage du tube 1, d'où la com mande désirée.
La chute de tension dans-6 est, au moment précis de l'allumage, presque égale à la diffé rence des valeurs des tensions d'allumage, d'une part, et de fonctionnement, d'autre part, du tube 7 ;
le circuit décrit crée donc, au mo ment de l'allumage de ce tube 7, un front raide de tension, front qui est transféré par la résis tance 6 sur la grille du tube 1 L'expérience montre que cette commande est très précise et très fidèle étant donné que l'on trouve maintenant dans le commerce des tubes diodes à gaz du type précité (sans grille) et ayant une tension d'allumage bien stable au cours de leur vie utile.
La tension de réglage fournie par 5 peut varier entre deux limites bien déterminées dont aucune n'est nulle, de sorte que le tube 7 ne peut s'allumer que pour une polarité bien dé terminée de la tension alternative recueillie aux bornes du secondaire de 8.
Le déphaseur 9 a pour but d'assurer que l'impulsion aux bornes de 6 se produise à un -instant où l'anode du tube 1 est positive par rapport à sa cathode.
Le calcul montre que la tension fournie par le secondaire du transformateur 8 dans le cir cuit de la fig. 2, ne doit pas excéder une cer taine valeur. En effet, si une telle valeur était dépassée, le tube 7 pourrait rester constam ment allumé et la commande ne fonctionnerait plus.
Pour s'assurer que le tube 7 s'éteigne bien au cours de chaque cycle de la tension alter native fournie par la source 2, on peut alimen ter ce tube 7 à travers une source auxiliaire fournissant une tension négative pendant un demi-cycle de la source 2, la tension de cette source auxiliaire étant de valeur suffisante pour éteindre à coup sûr le tube 7 en tout état de cause.
La forme d'exécution que comprend la fig. 3 permet d'obtenir ce résultat. Les, élé ments qui figurent déjà dans la forme d'exé cution représentée à la fig. 2 sont désignés par les mêmes références que dans cette dernière figure.
Dans cette forme d'exécution, une résis tance 11 est disposée en série avec les organes 5, 6, 7 et 8. Cette résistance est alimentée par une tension fournie par le secondaire d'un transformateur 12 .dont le primaire est ali menté en parallèle avec celui de 8. Un redres seur 13 est placé en série avec la résistance 11 sur le secondaire de 12 de telle manière que la polarisation fournie par 11 soit négative.
On voit immédiatement qu'il suffit de dimension- ner correctement le transformateur 12 pour être. sûr que la tension produite aux bornes de 11 pendant le demi-cycle négatif de la source 2 soit suffisante pour éteindre à coup sûr le tube à gaz 7, quelles que soient les valeurs de la tension de la source de commande 5, d'une part, de la tension aux bornes du secondaire du transformateur 8, d'autre part.
Pendant les demi-cycles positifs de la ten sion fournie par 2, il n'y a aucune tension aux bornes de 11, étant donné la présence du re dresseur 13, de sorte que pendant ces. demi- cycles tout se passe comme dans. le cas du schéma de la fig. 2, les éléments 11, 12, 13 ne jouant alors aucun rôle.
Dans une variante, le déphaseur 9 pour rait être purement et simplement supprimé, son rôle étant remplacé par un dimensionne- ment correct du transformateur 8 ; l'expérience montre en effet que les résultats les. plus favo rables sont obtenus en déphasant de 90 degrés en avant la tension aux bornes du secondaire de 8 par rapport à celle de la source 2.
Un tel résultat peut être obtenu en suppri mant le déphaseur 9 et en faisant en sorte que le primaire du transformateur 8 présente une self de fuite de valeur notable.
On peut aussi chercher à obtenir aux bor nes du secondaire de 8 une tension non pas sinusoïdale, mais sensiblement en dents de scie. On obtient ainsi une plus grande régula rité dans la variation du point -d'allumage en fonction de la valeur de la tension de réglage fournie par la source 5.
Ce résultat peut être obtenu en employant un transformateur 8 présentant une saturation assez importante. On sait en effet que l'utili- sation d'un transformateur saturé provoque la création d'harmoniques impairs et spécialement de l'harmonique trois, ce qui tend à rappro cher la tension aux bornes du secondaire d'une tension en dents de scie, d'où le résultat cherché.
Le dispositif représenté à la fig. 4 présente le caractère d'être symétrique en ce qui con cerne les organes et leurs dispositions, mais les conditions de fonctionnement ne sont pas sy métriques. Les organes symétriques sont dési- gués par _ les mêmes références, sans et avec accent, ces références étant les. mêmes qu'à la fig. 3.
On retrouve donc les tubes 1 et 1' avec les charges 3 et 3', la source unique d'alimen tation 2, celle de polarisation des grilles 10, les résistances 6 et 6.', les tubes à gaz 7 et 7' sans électrode de commande, les transforma- teurs fournissant les tensions d'allumage (de préférence en dents de scie) 8 et 8', les résis tances 11, 11' associées aux transformateurs 12, 12' et aux redresseurs 13, 13', et enfin les sources de tension continue de réglage 5 et 5'.
Chaque ensemble fonctionne de la façon indiquée à propos du montage de la fig. 3. Les deux tensions de commande fournies par 5, 5' ont la même polarité, mais varient en sens inverse, c'est-à-dire que lorsque l'une augmente de un volt, l'autre diminue de un volt.
Lorsque ces deux tensions sont égales, on a bien un système symétrique avec un fonc tionnement symétrique et, par suite, les char ges 3 et 3' sont parcourues par les mêmes courants moyens ; par contre, il ressort claire ment de ce qûi précède que, lorsque dans la charge 3 le courant augmente d'une valeur dé terminée; celui dans la charge 3' diminue de la même valeur et réciproquement.
Ce dispositif est particulièrement avanta geux pour agir, par exemple, sur un moteur avec deux sens de marche, la charge 3 corres pondant à l'un des sens de marche, la charge 3' à l'autre sens.
Les sources 5 et 5' peuvent être avanta geusement constituées par deux résistances placées dans les circuits anodiques de deux tubes à vide montés en push-pull et dont les grilles de commande *reçoivent les tensions nécessaires.