Dispositif de transformation de courant électrique. Cette invention se rapporte à la transfor mation d'énergie électrique au moyen de transformateurs dont une série d'enroule ments est interconnectée, de telle sorte qu'elle forme un circuit fermé dans lequel la somme des forces électromotrices est à tout momLiit. nulle, ledit circuit fermé étant connecté à un disposi'if de commutation de la même ma nière que l'enroulement (l'un anneau de Gramme est. connecté à son collecteur.
Ce dispositif (le transformation électrique com prend, en outre, au moins deux commuta teurs, dont les balais sont interconnectés de telle sorte que lesdits commutateurs sont en série. Le circuit secondaire fermé des trans formateurs employés est divisé en au moins deux sections séparées électriquement, mais raccordées magnétiquement chacune des deux sections étant reliée à un commutateur seulement, lesdites sections étant connectées en série uniquement au moyen des commu tateurs.
Les commutateurs pourront. avantageuse, ment présenter la forme de disques, dont les segments sont des secteurs, les disques étant disposés sur un même axe de manière à for mer (les paires dont les serments se présen tent mul,uellement les surfaces de travail, due (les balais rotatifs servent à connecter en série.
Le dispositif pourra, de plus, présenter (les sections de circuit secondaire reliées à leurs commutateurs (le telle sorte que cha que paire de balais à courant continu puisse éfre décalée, pour occuper plus (l'une posi- lion, comme dans les machines multipolaires à. courant. continu- afin (le permettre de faire fonctionner le dispositif à une vitesse infé rieure à celle qu'il faudrait s'il n'y avait qu.'une po@ifion possible des balais.
Ceci peut préserrt@,r des a\anta-,es au point de vue mé- carridue.
Une desdites sections secondaires peut être forméo de plusieur enroulements disposés en parallèle pour la transmission de très hauts courants à des tensions réduites, un couplal,e ._sério parallèle" du elconquee pou- vaut être utilisé dans les enroulements. ou même clans les commutateurs.
Dans cette description le circuit. fermé est. désigné comme étant le circuit secondaire, admettant la transformation de courant alter natif encourant continu, cependant il est évident que lors de la transformation de cou rant. continu en alternatif, cet. enroulement fonctionnera comme enroulement primaire.
Le dessin ci-joint représente, à titre d'e:@emple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention, montrant un dispositif pour la transformation de courant triphasé en cou rant- continu et vice-versa.
La fig. 1 représente schématiquement un dispositif comportant deux commutateurs en série avec leurs transformateurs, les con nexions étant. omises dans le dessin pour un des commutateurs; La fig. 2 montre le mode de, couplage du côté primaire des transformateurs; La fig. 3 est un diagramme montrant.
les courants primaires et secondaires ainsi que leurs phases; La fig. i montre une disposition sembla ble à celle de la fi-. 1 mais où chaque com mutateur est remplacs par deux commuta teurs connectés en parallèle et les deux grou per en série; Les fig. 5 et. d sont des schémas représen tant des connexions modifiées utilisées pour permettre une vitesse inférieure à .celle né cessitée par les connexions -des fi,-.<B>1</B> et 2.
Le dispositif représenté par les fig. 1 et 2 est destiné à la transformation de courant tri phasé en .courant continu. Ce dispositif com prend deux transformateurs triphasés A @et b' du type à trois colonnes, dont les enroule ments sont désignés dans cette description comme primaire, resp, secondaire saris au cune intention toutefois, de vouloir restrein cire, par le fait, de l'emploi de ces termes la fonction de chaque enroulement à être ex clusivement primaire ou secondaire, comme cela a été mentionné plus haut vu le carac tère de la fonction d'un enroulement dépen dant:
de ce que le dispositif doit transformer du courant alternatif en continu 011 l'inverse. La. désignation ;,primaire" sera. toutefois attri buée d'une manière fixe aux enroulements destinés à absorber ou à, débiter le courant alternatif même, et la désignation ,.secon- claire" aux autres groupes d'enroulements connectés au ou aux commritateurs.
Chaque noyau (les transformateurs A et B porte les bobines primaires désignées par A' et B'. Les bobines A' sont connectées, comme le montre la fi--. \?, chacune seulement à un des conducteurs du système triphasé T F Z les bobines B' étant interconnectées de ma nière à procluire des flux clans les co lonnes du transformateur B, dont les rap ports (les phases avec celles des colonnes du transformateur A sont.
représentés par les vecteurs 1, 2 et 3 (le, la fig. 3.
Les enroulements secondaires sont dési gnés par A2 et B2, quatre enroulements se condaires correspondant. à chaque enroule ment primaire, permettant ainsi d'obtenir des phases secondaires correspondant res pectivement à chacun des vecteurs X, l', Z, 1, 2, 3,
de la fig. 3 ainsi qu'aux vecteurs in verses Les quatre bobines secondaires de cïi_a.- due -colonne sont disposées deux par deux respectivement. de Iliaque côté de l'enroule ment primaire, les paires de chaque côté constituant une section secondaire, toutes cieux appartenant.
au même co.mmuta.teur comme étant connectées à lui seulement, de façon que l'autre section du côté opposé de l'enroulement primaire, en est distincte, connectée électriquement seulement à. son propre commutateur, étant: en série avec, la première section par l'intermédiaire des com mutateur s seulement. Dans les circuits fermés formés :ainsi la somme des forces électro motrices est à tout. moment nulle.
La moitié seu.lements des enroulements se condaires du schéma sont représentés clan, le dessin -comme étant connectés, soit ceux con nectés aux segments C' d'un commutateur C. 11 existe un second commutateur D dont les sections sont connectées aux autres enroule ments secondaires de la même manière crue le sont les segments C'. Chaque comrnuta- leur est muni de deux balais C- et DJ,
portés par les bras C3 D". montés sur un arbre h qui les fait tourner. Des anneaux collecteurs F et, G, munis des balais FI et Gl, sont prévus disposés coaxialement avec les commutateurs <I>C et I),</I> les balais FI et G' étant montés sur l'arbre I% de manière à tourner avec lui.
Le balais F' est connecté à un des balais C- au moyen d'un conducteur F2 monté sur l'arbre, l'autre balais, C=, étant connecté à un des ba lais D- par un conducteur CI monté, sur l'ar bre, l'autre balais.
D=. étant connecté de même au balais (;l par le conducteur D\. Les anneaux collecteurs et les commutateurs sont donc tous en série les uns avec les au tres. 11 va sans dire qu'il ne suffit pas, pour réaliser tin fonctionnement: normal.
(le faire tourner simplemen, le-: balais à la vitesse correcte, ils doivent, (le plus. "être repéras de sorte que chaque balais se trouve situe- à chaque instant en un point de son -coinni u- tateur correspondant électriquement ait point de calage des balais, dit zone (le commuta tion, d'une génératrice ordinaire à courant continu.
En d'autres termes, il faut. que des point que lieus pouvons appeler des n#uds de la distribution <B>(le</B> force électromotrice autour du comnout.ateur, tournent autour de lui. et (lue chaque balais coïncide constamment avec. un de ces ncxuds ou se trouve dans son voi sinage immédiat. Afin de réaliser toujours cette condition, on peut prévoir un inoyeil d'accélérer ou (le retarder la vitesse anbu- laire de l'arbre pendant la marche.
Ceci peut se faire, par exemple, en faisant varier l'in tensité du champ du moteur synchrone ac tionnant l'arbre, ou en dé@placant le stator du moteur anbulairement autour cle l'axe de rotation de l'arbre.
Dans le dessin, les porte-balais sont re présentés parallèles les uns aux autres, il pourra cependant. être parfois nécessaire d'eii décaler un ou plusieurs, par rapport aux autres, afin de les placer correctement dans la zone de commutation d.es commutateurs respectifs, au moyen (l'un dispositif quelcon que approprié, comme, par exemple, un ac- couplement ajustable K@, ainsi que le repré sente schématiquement la fig. i.
Une autre méthode pour produire un résultat sein- blable, consiste à connecter de telle manière les sennients d'un commutateur aux enroule ments (le son circuit, fermé, qu'ils soient avancés annulairement par rapport aux seg ments d'un autre commutateur, connectés aux enroulements correspondants de son pro pre circuit fermé.
Le cliagi-amrie et. les circuit, décrits sont Cie forme simple. deux sections d'enroul menlt seulement étant -u.ptpo#!és pour chaque coin- imitateur par colonne de transfoririateur, chacune de ces sections étant connectée à cieux barres de commutateur.
11 va salis (lire que les enroulements peu- vènt encore ètre subdivisés et connectés à des barres de commutateur intermédiaires entre celles montrées dans le schéma, de manière à rc-aliser une @ub:-iivision convenable de la force électromotrice entre d s barres adja- ccnte.
Le courant. primaire arrive aux enroule- men1s priimircs de- #. conducteurs principaux Î I" 7_. tandis que les connexions;
entre les enroulements secondaires et les commuta- teurs peuvent. é\re représentées coninne réali,ant un enroulement bipolaire ondulé à deux circuits.. Les n#uds de la.
distribution (le force éleetronio'riee tourneront autour <I>des</I> conim.ufateurs à une vitesse de 3000 tours par niiiiute si le courant primaire présente mie i'réquence de 5o périodes par seconde. L'arbre I' doit clone totii ner à cette même vitesse de 3000 tours par minute. Le courant continu est recueilli aux bornes. H HI.
Lorsque l'on désire, pour des raisons mé- cimi.ques, par exemple, avoir une vitesse de rotation moindre de l'arbre et des balais, on peut interconnecter le## enroulements secon- claires l'un avec l'autre et avec leurs commu tateurs de manière à réaliser l'équivalent en eni-cu.lement= multipolaires à courant @-on- tinu permettant ainsi d'obtenir
d'autres vi tesses synchrones avec la fréquence du cou rant .primaire. Le_. fi;-. 5 et C montrent deux manières de réal;_-er ce qui ï@récède. Dans la fig. 5. un (les c@@mmutateur, C par exemple, est muni de quatre balais C' décalés de<B>90",</B> les ba lais opposés diamétralement étant intercon.- rlecté?.
La fil. G fait voir une autre méthode, sui- van\ 'aquelle L pas (les connexions au com- inutatc-ur est cliciisi (le façon à donner l'équi- valen'. d'un enro(rlement ondulé d'une géné ratrice à ceuia@tt continu à quatre pôles.
La fig. 6 tic- représente qu'une portion des. cil cuits, les autres étant sous-entendus. U il but important, du dispositif représenté est ci',,btenir de telles différences de poten tiel F_iïti'e des barres de commutateur adja- cen1s et d'une manière générale entre les dif- Vreh@es parties ales balais,
qu'il en résulte un fcncii,nnemeii\ satisfaisant des appareils en question. L'arrangement décrit permet une isclation forte e\ facilement. appliquable aussi bien les enroulements que des dispositifs de commutation, la tension de chaque section de Venroulem,_iil:
secondaire n'étant pas sculenient déterminée par la facon dont il est connc-té, mais ayant une valeur facilement déterminable à l'avance par rapport aux en- roulefnents adjacents. De plus, il est facile de déterminer d'avance la valeur de la tension de chaque section par rapport à tout le reste dit s7#4ime par la mise à la terre du noyau. 11 est.
par consécfuent, facile d'isoler chaque panic d'une manière simple.
La fin-. lî est. un schéma représentant la disposition de quatre commutateurs, deux. en réï ie et cleu7en parallèle, permettant d'o pérer avec de plus forts courants d'une ma- niè-re plus satisfaisante que si seulement cleuK commutateurs étaient disposés en série.
11 est. évident cre l'on peut utilisizr d'une man=@-re analo'-ue tout autre arrangement en série parallèle. D'après une forme d'exé.cu- tion de l'obje' de l'invention cieux adjacents,
par exemple <I>C et</I> D de la fig. Ï. Peuvent être disposés non comme le montre la figia e, où la surface de travail de l'rin l'egarcle l'arrière de l'autre, mais de telle @oi te que les deux surfaces de travail se regarclent, les balais pouvant alors être dis posés entre-eux de manière â. connecter les deux surfaces.
Le dispositif de transformation décrit et représenté permet d'opérer avec de très hautes tensions, de l'ordre de grandeur de 7.00000 volts, et les appareils de transforma- tion employés sont de construction facile à exécuter, permettant une meilleure isolation qu'il n'était possible de réaliser jusqu'ici avec ce type d'appareil, en employant à cet. effet.
une sub(livision du circuit fermé connecté au dis positif de commutation, et au moins deux commutateurs relie électriquement en série.
Dans la forme d'e#:écution sus(lécri te et représentée dans le dessin le dispositif sui vant l'invention est destiné à transformer du courant alternatif, soit triphasé en courant continu.
Fiais l'on pourrait aussi prévoir une forme d'exécution permettant de transformer du courant continu en courant. continu d'une autre tension. Dans ce cas. il faudrait creux séries distinctes de commutateurs. les commutateurs de l'une étant con nectés aux enroulements primaires -t ceux de l'autre aux enroulements secon daires des transformateurs. On peut alors amener un courant continu d'une certaine tension aux balais de l'une des séries de c_om- mutateurs et prendre un <RTI
ID="0004.0136"> courant: continu d'une autre tension aux balais. de l'autre sé rie, le rapport entre ces deux tensions étant déterminé par le rapport de transformation des transformateurs. Bien entendu le mou- vement rotatif des deux séries de commit- tateurs devra être le même pour les deux.