Dispositif de transformation d'un courant électrique en un courant de fréquence déterminée. L'objet de l'invention est un dispositif de transformation d'un courant électrique en un courant de fréquence déterminée comportant au moins deux robinets électriques, constitués par un tube fermé, contenant un fluide sus ceptible de se ioniser, une cathode incandes cente, une anode et une électrode intermé diaire, cette dernière pouvant ,être reliée pé riodiquement, au moyen d'un commutateur rotatif, à la borne négative d'une source de courant continu dont la.
borne positive reliée @a. l'électrode incandescente, lesdits ro binets étant branchés en parallèle sur le cir cuit d'alimentation, chacun en série avec la moitié d'un enroulement primaire d'un trans formateur dans l'enroulement secondaire du quel est induite une "force électromotrice de la tension désirée et dont la. fréquence ne -dé- pend que de la vitesse de rotation du .commu tateur, les deux moitiés du primaire dudit transformateur étant identiques, mais enrou lées en sen: inverse et shuntées chacune par un condensateur.
Le dessin annexé représente des schémas et des formes d'exécution, données à titre d'exemples.
L'invention est basée sur le phénomène suivant qui a été constaté par la Société brevetée: Soit une lampe à vapeur de mercure A à trois électrodes (fig. 1), formée par un tube à vide vertical; en haut. est disposée une anode B en fer, en bas une cathode C en mer cure, et vers le milieu une grille D en fer ou en tungstène, par exemple, ,séparant le tube en deux parties.
Dans le voisinage immédiat de la cathode C est en outre disposée une anode auxiliaire F constamment reliée à l'un des pôles .d'une source<B>-</B>de courant continu dont l'autre pôle est relié à la cathode C; cette anode auxiliaire a pour but de maintenir incandescente la surface du mercure lors qu'aucun courant ne passe par l'anode princi pale B; une petite batterie d'accumulateurs G, en série avec une bobine de self induction lI, peut, par exemple, fournir le courant né cessaire à alimenter cette anode auxiliaire.
Une autre batterie d'accumulateurs I, bran chée entre la cathode C et la grille D, permet de rendre celle-ci négative par rapport à la cathode; au moyen d'un interrupteur J on peut à volonté mettre la. grille en communi cation avec ladite batterie ou l'isoler.
Que la grille soit isolée ou non, un cou rant électrique ne peut franchir la lampe qu'en allant de l'anode à la cathode C, la masse de mercure ne pouvant, comme on le sait, jouer le rôle d'anode.
On constate que, lorsque l'on branche en tre l'anode I3 et la cathode C une source d'élec- tiicité de force électromotrice e constante, supérieure à 1.1 volts, tendant à faire passer un courant de la première à, la seconde: <B>10</B> Si l'interrupteur J a, été préalablement fermé, la grille étant négative par rapport à la cathode, on peut rendre très élevée la force électromotrice e, sans qu'aucun courant passe.
20 Lorsque la. grille est au contraire isolée, il passe clans- la lampe un courant dont l'in tensité se mesure- en ampères. Si l'on ferme alors l'interrupteur J, une dérivation de ce courant se fait par la grille et la batterie d'accumulateurs I. La grille ne peut plus de venir négative par rapport à la, cathode et le courant qui, traverse la lampe ne peut plus être interrompu.
Si l'on remplace maintenant la source de force électromotrice constante par une source (le courant alternatif, un courant toujours de même sens va (le l'anode à la cathode, tant due la grille est isolée; mais ce courant est interrompu dès que l'interrupteur J est fermé.
Les variations de l'intensité i du courant qui va. dans ces conditions, de l'anode à. la cathode peuvent être représentées en fonction chi temps t par une courbe telle que celle de la. fil. 2. Les petites interruptions sont déter minées par les alternances périodiques de la force électromotrice. Ces dernières peuvent être aussi élevées que l'on veut.
On obtient encore les mêmes résultat:, lorsque la force électromotrice est toujours de même sens, # . condition que sa grandeur tombe périodiquement au-dessous de 14 volts, par exemple si les variations qu'elle subit: peuvent être représentées en fonction du temps par la courbe de la fi-. 3.
En résumé, la présence de la grille ne per met<B>pas</B> d'éteindre la lampe lorsqu'on main tient une différence de potentiel d'au moins 1.1 volts dans le cas de lampe à mercure entre l'anode et la cathode, mais l'empêche de se rallumer lorsqu'elle s'est éteinte spontanément.
Si la. fréquence de la variation de force électromotrice est supérieure à celle des fermetures et ouvertures successives de l'in terrupteur J. la lampe se comporte donc comme un véritable robinet laissant passer ou arrêtant le courant, suivant que l'on ouvre ou que l'on ferme ledit interrupteur J.
On remarquera. que, non seulement cette manoeu- vre n'exige aucune dépense de travail appré ciable, mais que l'on peut .donner une très grande résistance au circuit contenant la bat terie I et que l'énergie que cette dernière aura. à fournir, surtout lorsqu'elle sera. tra versée par un courant venant de l'anode h. est:., par conséquent, complètement négligeable.
Supposons .maintenant due l'on dispose d'une force électromotrice de fréquence a et due l'on veuille produire un courant allerna- tif monophasé (le fréquence P plus petite que la. première. On pourra. avoir recours à cet effet au dispositif représenté par la fig. d.
Dans cette figure, Ii est le noy au d'un transformateur: celui-ci comporte deux en roulements primaires II et N ayant le même nombre de spires, mais enroulés en sens in verse.
Il n'y a qu'un enroulement secondaire P qui constitue la source de courant alterna tif monophasé de fréquence fi. On voit due si l'on envoie un courant de même sens suc cessivement dans les circuits<I>al</I> et N. on pro duit le même effet que si on lançait nu cou rant alternativement dans un sens et dans l'autre dans un seul des deux circuits pri maires, l'autre circuit étant inutilisé.
Dans cette même figure, Q sont de pe tits condensateurs montés en dérivation en tre les extrémités des circuits<B>31</B> et N, desti nés à uniformiser autant que possible l'inten sité du courant dans ces circuits, pendant que l'in1-erriipteur J est ouvert, et malgré les in terruptions dues aux alternances du courant.
Les circuits M et N alimentés par le cou rant alternatif de fréquence a sont montés en parallèle sur l'un des pôles de la source d'élec= triché; leurs points de sortie sont individuel lement reliés aux anodes B de deux lampes semblables à. celles de la fig. 1, lampes dont les cathodes sont maintenues incandescentes par une même batterie d'accumulateurs G. Enfin les deux batteries G et I sont reliées à l'autre pôle de la source d'électricité.
est un commutateur tournant, portant \? n touches sur une couronne S. Toutes les touches d'ordre impair .communiquent entre elles et avec une bague Tl; toutes celles d'or dre pair communiquent entre elles. et avec une bague T2. Les touches impaires sont iso lées des touches paires. Un moteur quelcon que fait tourner ce commutateur à la vitesse que l'on veut.
Un contact fixe p s'appuie sur la cou ronne S et communique avec le pôle libre de la<B>,</B> batterie I qui sert à. charger les grilles. Deux autres contacts fixes q1 et q\ s'appuient sur les bagues Tl et T2 et les font communi quer individuellement, l'une avec la, grille d'une lampe, l'autre avec la grille de l'autre lampe.
Dans ces conditions les deux grilles sont successivement rendues négatives par rapport aux cathodes, puis isolées, l'une des grilles étant rendue négative pendant; que l'autre est. isolée.
Sur la fi-. 5 sont tracées six courbes I, II, . . . VI.
La. courbe I représente. en fonction du temps, les variations de la tension d'un cou rant alternatif de fréquence a que l'on sup pose alimenter le dispositif; la. courbe II re présente les variations de l'intensité il<B><I>ail</I></B> courant, qui se partage entre le circuit<I>III</I> et son condensateur et la courbe IV celles de la composante j1 de ce courant qui traverse le circuit DÎ, composante qui ne s'annule pas à.
chaque alternance par suite de la réaction du condensateur. Les courbes III et V représen- tent les variations des intensités correspon dantes i; et jf!, relatives au circuit<I>N.</I> Enfin la courbe VI représente, à une autre échelle, les variations du nombre d'ampères-tours que les circuits iM et<I>N</I> développent autour du noyau magnétique K du transformateur. Ces dernières variations ont. une fréquence fi qui ne dépend que de la vitesse de rotation du commutateur.
Il en résulte que le circuit secondaire P est le siège d'une force électromotrice de fré quence Il est à remarquer que la source (le cou rant alternatif n'a à débiter de l'énergie que pendant la moitié du temps, c'est-à-dire lors qu'elle a. un sens déterminé, comme on le voit sur la .courbe fig. 2 et sur les courbes II et III (fig. 5).
Mais on peut, en se -servant de deux grou pes d'appareils semblables à celui de la fig. 4, la faire travailler tout le temps. Pour cela il suffit de l'utiliser clans le circuit. primaire U d'un transformateur p (fig. 6) qui comporte deux circuits secondaires X et Y ayant le même nombre de spires, mais enroulés en sens inverse, de manière à utiliser les ondes positives et négatives du courant alternatif d'alimentation.
Les unes (le ces extrémités sont reliées aux cathodes des quatre lampes de deux groupes et les autres extrémités aux circuits primaires 11T et<I>N</I> des transformateurs de chaque groupe, comme le montre la. fig. 7.
Seuls des courants ,d'un même sens peu vent passer dans chacun de ces circuits pri maires 01 et N. Pendant les 1f2 périodes de rang impair, correspondant aux ondes posi- tivëS par exemple, de la source de force élec tromotrice, un courant traverse le circuit se condaire X, et pendant les 1/- périodes de rang pair, correspondant aux ondes négatives, un courant passe dans le circuit secondaire Y. La. source travaille ainsi tout le temps.
On peut d'ailleurs faire produire au dis positif que représente fig. 7 des courants de fréquences décalées de 1I4 de période.
Pour cela, il suffit de monter sur le même axe les deux commutateurs de ces groupes S T, T, et S' T'1 T', .de manière que les tou ches de la couronne S soient décalées d'une demi-touche par rapport à celle de la cou ronne S'.
Dans ces conditions les variations des flux développés dans les noyaux des transforma teurs sont décalés de 1Ji de période. Si chacun d'eux ne comporte qu'un circuit secondaire P, on produit, des courants biphasés. Rien n'est. plus facile d'ailleurs, comme on le sait, que de produire des courants triphasés .au moyen de deux noyau, sièges de variations de flux dc@ealés de 1,@ de période.
Grâce au dispositif de la fig, 7, on peut donc transformer un courant alternatif mono phasé de fréquence a en courants alternatifs monophasé ou polyphasé de fréquence plus petite ,l. cette dernière fréquence ne dépen- dant que de la vitesse imprimée à un com- imitateur n'ayant à interrompre que des cou- rants d'une énergie pratiquement nulle.
Ce qui ajoute à l'intérêt de cette transfor- rriation c'est que l'on peut, en utilisant le prin- r@ipe. transformer avec la plus grande facilité et avec rin très bon rendement, un courant.
continu de haute tension en courant alterna tif monophasé, à. la condition que sa fré- quence soit très élevée, et cela au moi#en du dispositif représenté sur la fig. R combiné an dispositif de la fig. 7.
Dans cette fi-. 8, b est une lampe à va peur<B>(le</B> mercure non entretenue, montée en d('@riva.tion avec un circuit comprenant: 1o un r('1@nriaterir constitué par un condensateur c et une bobine (le self-induction d, accordée pour la. fréquence a;
20 un circuit primaire U d'un transformateur P qui comporte, comme celui de la fig. (l, deux circuits secondaires X et Y.
On monte en série avec b, .clans le circuit du courant continu aboutissant à l'anode de la. lampe, une bobine (le self induction e, cas fable de maintenir très sensiblement cons- tsiritc l'intensité du courant qui la traverse pendant la durée de la période
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Enfin ori branche la source du courant continu dont on dispose,
entre la cathode de la lampe et l'entrée de la bobine e, de manière qu'elle tende à. faire passer le courant: de l'anode 'a la, cathode de la lampe.
<B>Il</B> faut que la, tension du courant soit :suffisante pour allumer la. lampe. Alors, si l'énergie, emmagasinée clans le condensateur au moment de l'allumage, est plus brande que celle qui est consommée dans le circuit con tenant le résonateur et le circuit primaire L'. pendant la durée de la période lja le courant s'annulera dans la lampe et celle-ci s'étein dra avant la fin de chaque période, pour être rallumée par la, source de courant continu au début de la suivante. Les oscillations seront ainsi naturellement entretenues.
On voit que l'obligation de rallumer la lampe nécessite l'emploi d'un courant cnn- tinu de haute tension; celle d'emmagasiner clans le condensateur une quantité d'énergie supérieure à celle qui est consommée pendant la période 'fa conduit à. faire celle-ci très courte et à ne produire ainsi que des courants de très haute fréquence.
'Mais l'on a tout avantage à. rendre très courte la fréquence r4 par rapport à la frc-- quence ,P (les courants que l'on veut. produire, et= le courant continu que l'on aura en pra tique à. transformer en courants alternatifs sera, toujours cle très haute tension.
Donc, pour transformer un courant con tinu de haute tension, servant, par exemple, à. transporter au loin de l'énergie, en courant alternatifs polyphasés de fréquence usuelle variable à. volonté et de tension quelconque, on transformera d'abord ce courant continu en un courant alternatif monophasé de très haute fréquence, au moyen du dispositif re présenté par la fil-. 8, le transformateur P (le ce dispositif n'étant autre que le trans formateur V du cli.poitif (le la. fig. 7.
Un autre problème que l'on peut résoudre en se basant sur les mêmes principes est le suivant: Eta.nt donnés des courants triphasés (le fréquence usuelle, \?ï ou :i0 période= par exemple, les trarisfornic-r en courants alterna tifs polyphasés (le fréquence choisie à volonté. C'est le cas le plus compliqué.
On trans forme d'abord le courant alternatif de fré quence usuelle en courant continu de haute tension au moyen d'un redresseur à vapeur (le mercure, puis ce courant continu en un cou rant alternatif monophasé de très haute fré quence. Enfin, celui-ci est transformé en ides courants ayant la fréquence élevée que l'on veut obtenir. On est ainsi conduit au disposi- ti f représenté parla fïg. 9.
Les courants de fréquence usuelle alimen tent les circuits primaires 1, 2, 3 d'un trans formateur élévateur. Les courants transfor més sont redressés au moyen d'un redresseur à vapeur de mercure 4, que l'on a supposé muni de six anodes, en donnant deux circuits secondaires à chaque noyau, afin de faire travailler constamment la source, c'est-à-dire -utiliser les ondes positives et les ondes né gatives du courant.
Le courant continu fourni par la soupape alimente un dispositif semblable .à celui de la fig. 8, combiné avec celui de la fig. 7, ce qui donne le dispositif représenté sur la fig. 9 qui n'est plus que la superposition des précé dentes; les mêmes lettres y désignent d'ail leurs les mêmes organes.
Toutefois, on a remplacé les quatre lam pes de la fig. 7 par une seule lampe munie (le quatre anodes B situées au fond de quatre appendices fermés par quatre grilles, mais ne comportant qu'une seule cathode. Non seule ment cette disposition est plus simple, mais on n'a à entretenir incandescente qu'une seule cathode, d'où une économie de travail.
On voit que, même dans le cas le plus compliqué d'un dispositif réalisé conformé ment au schéma de la fig. 9, on xi'aura besoin due d'un matériel très réduit et que les trans- farmations successives se font avec un rende ment très élevé.
Lasoupape 4 et la lampe b sont, en effet, parcourues par des courants ayant une ten sion de plusieurs milliers de volts, devant la quelle la chute de tension de 14 volts, à la quelle donne lieu la traversée de ces. lampes, est négligeable. De même, on n'aura que des courants de tension élevée,<B>1000</B> volts par exemple, dans la lampe à quatre anodes.
Ces lampes n'ayant à être parcourues que par des courants de faible intensité, grâce à l'élévation des tensions, sont peu volumi neuses. Enfin le transformateur V étant par couru par des courants de très haute fré quence et les transformateurs K par des cou rants de fréquence notablement supérieure aux fréquences usuelles, sont très petits par rapport ,à leur puissance,et ont un rendement très élevé.
Pour faciliter l'explication, on a supposé que le courant d'entretien de l'a lampe servant de robinet et celui servant à charger les grilles sont fournis par des accumulateurs. En pratique, on peut les remplacer par des magnétos montées sur l'axe du commutateur.
Le dispositif de la fig. 1 constitue en résumé un robinet capable d'ouvrir et de fer mer le passage :à un courant alternatif de fréquence quelconque, .robinet que l'on peut employer comme interrupteur.
En accouplant des robinets .semblables et en les ma.noeuvrant successivement, suivant une cadence déterminée, on peut transformer un courant alternatif monophasé de fréquence très élevée en courant alternatif- monophasé ou polyphasé de fréquence quelconque varia ble à volonté, mais toujours plus petite, la tension étant également quelconque.
Un courant alternatif de fréquence très élevée peut être produit, par exemple, au moyen d'un oscillateur alimenté par un cou rant continu de haute tension. On a ainsi le moyen de transformer ce courant continu en courant alternatif monophasé ou polyphasé clé frèquenee quelconque, variable à volonté et de tension également quelconque.
Enfin, ce courant continu peut provenir du redressement de courants alternatifs de fréquence usuelle au moyen d'une soupape électrique. On est ainsi en mesure de trans former ces courants alternatifs en courants d'une autre fréquence variable à volonté.
On a supposé, dans ce qui précède, que la cathode incandescente clé la lampe servant clé robinet était constituée par une masse de mercure et que le fluide remplissant la lampe était de la vapeur de mercure. Cette disposi tion a l'avantage due la cathode ne se dé truit pas à. la, longue car elle se reconstitue d'elle-même. Mais on pourrait également uti liser un filament métallique maintenu incan descent par le pa.ssabe d'un courant, et rem placer la vapeur de mercure par un fluide inerte tel que de l'argon ou du néon dont les molécules brisées par les électrons émis par le filament fournissent les ions nécessaires au passage du courant.
Device for transforming an electric current into a current of determined frequency. The object of the invention is a device for transforming an electric current into a current of determined frequency comprising at least two electric taps, constituted by a closed tube, containing a fluid capable of ionizing, a cente incandescent cathode, an anode and an intermediate electrode, the latter being able to be connected periodically, by means of a rotary switch, to the negative terminal of a direct current source whose.
positive terminal connected @a. the incandescent electrode, said rollers being connected in parallel to the power supply circuit, each in series with half of a primary winding of a transformer in the secondary winding from which an electromotive force of the desired voltage and the frequency of which depends only on the speed of rotation of the switch, the two halves of the primary of said transformer being identical, but wound in reverse and each shunted by a capacitor.
The accompanying drawing shows diagrams and embodiments, given by way of example.
The invention is based on the following phenomenon which has been observed by the patented company: Either a mercury vapor lamp A with three electrodes (FIG. 1), formed by a vertical vacuum tube; up. An iron anode B is arranged, at the bottom a cathode C at sea cure, and in the middle a grid D made of iron or tungsten, for example, separating the tube into two parts.
In the immediate vicinity of the cathode C is also arranged an auxiliary anode F constantly connected to one of the poles of a source <B> - </B> of direct current, the other pole of which is connected to the cathode. VS; the purpose of this auxiliary anode is to keep the surface of the mercury glowing when no current passes through the main anode B; a small accumulator battery G, in series with an induction coil II, can, for example, supply the current necessary to supply this auxiliary anode.
Another accumulator battery I, connected between cathode C and grid D, makes it possible to render the latter negative with respect to the cathode; by means of a switch J you can switch on at will. grid in communication with said battery or isolate it.
Whether the grid is insulated or not, an electric current can only pass through the lamp going from the anode to the cathode C, the mass of mercury not being able, as we know, to play the role of anode.
It is noted that, when one connects between the anode I3 and the cathode C a source of electricity of constant electromotive force e, greater than 1.1 volts, tending to cause a current to pass from the first to the second. : <B> 10 </B> If the switch J has been closed beforehand, the grid being negative with respect to the cathode, the electromotive force e can be made very high without any current flowing.
20 When the. the grid is, on the contrary, insulated, a current of which the intensity is measured in amperes passes through the lamp. If we then close switch J, a derivation of this current is effected by the grid and the accumulator battery I. The grid can no longer come negative with respect to the cathode and the current which crosses the lamp can no longer be interrupted.
If we now replace the source of constant electromotive force by a source (the alternating current, a current always in the same direction goes (the anode at the cathode, as the grid is isolated; but this current is interrupted as soon as switch J is closed.
The variations of the intensity i of the current which goes. under these conditions, from the anode to. the cathode can be represented as a function of chi time t by a curve such as that of the. wire. 2. Small interruptions are determined by the periodic alternations of the electromotive force. These can be as high as you want.
We still get the same results :, when the electromotive force is always in the same direction, #. provided that its magnitude periodically falls below 14 volts, for example if the variations which it undergoes: can be represented as a function of time by the curve of the fi. 3.
In summary, the presence of the grid does not allow <B> </B> to switch off the lamp when you hand hold a potential difference of at least 1.1 volts in the case of a mercury lamp between the anode and the cathode, but prevents it from reigniting when it has spontaneously extinguished.
If the. frequency of the variation in electromotive force is greater than that of the successive closings and openings of the switch J. the lamp therefore behaves like a real tap letting through or stopping the current, depending on whether one opens or one closes said switch J.
We will notice. that not only does this maneuver require no appreciable expenditure of labor, but that a very great resistance can be given to the circuit containing the battery I and that the energy which the latter will have. to provide, especially when it will be. traversed by a current coming from the anode h. is:., therefore, completely negligible.
Suppose now that we have an electromotive force of frequency a and that we want to produce a single-phase allernational current (the frequency P smaller than the first one. The device can be used for this purpose. shown in Fig. d.
In this figure, Ii is the core of a transformer: the latter has two primary bearings II and N having the same number of turns, but wound in the opposite direction.
There is only one secondary winding P which constitutes the source of single-phase alternating current of frequency fi. We see due if we send a current in the same direction successively in the circuits <I> al </I> and N. we produce the same effect as if we launched a current alternately in one direction and in the another in only one of the two primary circuits, the other circuit being unused.
In this same figure, Q are small capacitors connected in branch between the ends of circuits <B> 31 </B> and N, intended to standardize as much as possible the intensity of the current in these circuits, while the in1-erriipteur J is open, and despite the interruptions due to the alternations of the current.
The circuits M and N supplied by the alternating current of frequency a are connected in parallel on one of the poles of the source of electricity = cheated; their output points are individually connected to the anodes B of two lamps similar to. those of fig. 1, lamps whose cathodes are kept incandescent by the same accumulator battery G. Finally, the two batteries G and I are connected to the other pole of the electricity source.
is a rotary switch, bearing \? n keys on a crown S. All the odd-numbered keys communicate with each other and with a Tl ring; all those of even gold communicate with each other. and with a T2 ring. The odd keys are isolated from the even keys. Any motor that turns this switch at the speed you want.
A fixed contact p rests on the crown S and communicates with the free pole of the <B>, </B> battery I which is used for. load the grids. Two other fixed contacts q1 and q \ are based on the rings T1 and T2 and make them communicate individually, one with the grid of one lamp, the other with the grid of the other lamp.
Under these conditions, the two gates are successively made negative with respect to the cathodes, then isolated, one of the gates being made negative during; that the other is. isolated.
On the fi-. 5 are plotted six curves I, II,. . . VI.
Curve I represents. as a function of time, the variations in the voltage of an alternating current of frequency a which one supposes to supply the device; the. curve II shows the variations in the intensity of the <B> <I> garlic </I> </B> current, which is divided between the <I> III </I> circuit and its capacitor and curve IV those of the component j1 of this current which crosses the circuit DÎ, component which does not cancel out.
each alternation as a result of the reaction of the capacitor. The curves III and V represent the variations of the corresponding intensities i; and jf !, relating to the <I> N. </I> circuit. Finally, the curve VI represents, on another scale, the variations in the number of ampere-turns that the circuits iM and <I> N </I> develop around the magnetic core K of the transformer. These latter variations have. a frequency fi which depends only on the speed of rotation of the switch.
It follows that the secondary circuit P is the seat of an electromotive force of frequency It should be noted that the source (the alternating current only has to discharge energy for half the time, it is that is, when it has a determined meaning, as can be seen on the curve Fig. 2 and on the curves II and III (Fig. 5).
But it is possible, by using two groups of apparatuses similar to that of FIG. 4, make it work all the time. For that it is enough to use it clans the circuit. primary U of a transformer p (fig. 6) which comprises two secondary circuits X and Y having the same number of turns, but wound in the opposite direction, so as to use the positive and negative waves of the alternating current supply.
The one (these ends are connected to the cathodes of the four lamps of two groups and the other ends to the primary circuits 11T and <I> N </I> of the transformers of each group, as shown in fig. 7.
Only currents in the same direction can pass through each of these primary circuits 01 and N. During the 1f2 periods of odd rank, corresponding to the positive waves for example, from the source of electric force, a current crosses the condaire circuit X, and during the 1 / - periods of even rank, corresponding to the negative waves, a current passes in the secondary circuit Y. The source is thus working all the time.
We can, moreover, make the positive statement represented by fig. 7 currents of frequencies shifted by 1I4 period.
To do this, it suffices to mount on the same axis the two switches of these groups ST, T, and S 'T'1 T', so that the keys of the crown S are offset by half a key per compared to that of the crown S '.
Under these conditions the variations of the fluxes developed in the cores of the transformers are shifted by 1Ji of a period. If each of them has only one secondary circuit P, two-phase currents are produced. Nothing is. easier, moreover, as we know, than to produce three-phase currents by means of two cores, places of flux variations dc @ ealés of 1, @ period.
Thanks to the device of FIG. 7, it is therefore possible to transform a single-phase alternating current of frequency a into single-phase or polyphase alternating currents of lower frequency, l. the latter frequency depending only on the speed imparted to a limiter having to interrupt only currents of practically zero energy.
What adds to the interest of this transformation is that we can, using the principle. transform with the greatest ease and with very good efficiency, a current.
high voltage direct current in single-phase alternating current, at. the condition that its frequency is very high, and that in the middle of the device shown in FIG. R combined with the device of fig. 7.
In this fi-. 8, b is an unmaintained <B> (the </B> mercury </B> mercury lamp, mounted in d ('@ riva.tion with a circuit comprising: 1o un r (' 1 @ nriaterir consisting of a capacitor c and a coil (the self-induction d, tuned for the. frequency a;
20 a primary circuit U of a transformer P which comprises, like that of FIG. (l, two secondary circuits X and Y.
One goes up in series with b, .clans the circuit of the direct current ending at the anode of the. lamp, a coil (the self induction e, fable case of maintaining very appreciably the intensity of the current which crosses it during the duration of the period
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Finally ori connects the source of direct current that we have,
between the cathode of the lamp and the input of the coil e, so that it tends to. pass the current: from the anode to the cathode of the lamp.
<B> It </B> must be that the voltage of the current is: sufficient to turn on the. lamp. Then, if the energy stored in the capacitor at the time of ignition is greater than that which is consumed in the circuit containing the resonator and the primary circuit L '. during the period lja the current will be canceled in the lamp and this one will go out before the end of each period, to be re-ignited by the source of direct current at the beginning of the following one. The oscillations will thus be naturally maintained.
It can be seen that the obligation to relight the lamp necessitates the use of a high voltage continuous current; that of storing in the capacitor a quantity of energy greater than that which is consumed during the period 'fa leads to. make it very short and produce only very high frequency currents.
'But we have every advantage. make the frequency r4 very short with respect to the frequency, P (the currents that we want to produce, and = the direct current that we will have in practice to transform into alternating currents will always be key very high voltage.
So, to transform a direct current of high voltage, serving, for example, to. transport far away energy, in polyphase alternating currents of usual variable frequency at. will and any voltage, we will first transform this direct current into a single-phase alternating current of very high frequency, by means of the device presented by the wire. 8, the transformer P (this device being none other than the transformer V of the pointer (the the. Fig. 7.
Another problem that can be solved based on the same principles is the following: Eta.nt given three-phase currents (the usual frequency, \? Ï or: i0 period = for example, the trarisfornic-r in alternating currents polyphase tifs (the frequency chosen at will. This is the most complicated case.
The usual frequency alternating current is first transformed into high voltage direct current by means of a steam rectifier (mercury, then this direct current into a single-phase alternating current of very high frequency. This is transformed into current ideas having the high frequency which it is desired to obtain, thus leading to the device shown in Fig. 9.
The currents of usual frequency feed the primary circuits 1, 2, 3 of a step-up transformer. The transformed currents are rectified by means of a mercury vapor rectifier 4, which has been assumed to be equipped with six anodes, giving two secondary circuits to each core, in order to make the source work constantly, that is - that is to say -use the positive waves and the negative waves of the current.
The direct current supplied by the valve supplies a device similar to that of FIG. 8, combined with that of FIG. 7, which gives the device shown in FIG. 9 which is nothing more than the superposition of the previous ones; the same letters also designate the same organs.
However, the four lam pes of fig. 7 by a single lamp provided (the four anodes B located at the bottom of four appendages closed by four grids, but comprising only one cathode. Not only is this arrangement simpler, but we only have to maintain incandescent than ' a single cathode, hence labor savings.
It can be seen that, even in the most complicated case of a device produced in accordance with the diagram of FIG. 9, there will be a need for a very small amount of equipment and for the successive trans-farms to be carried out with a very high yield.
Lasoupape 4 and the lamp b are, in fact, traversed by currents having a tension of several thousand volts, before which the voltage drop of 14 volts, to which gives rise to the crossing of these. lamps, is negligible. Likewise, there will only be high voltage currents, <B> 1000 </B> volts for example, in the four anode lamp.
These lamps having to be traversed only by low intensity currents, thanks to the rise in voltages, are not very voluminous. Finally, the transformer V being by run by currents of very high frequency and the transformers K by currents of frequency notably higher than the usual frequencies, are very small compared to their power, and have a very high efficiency.
For ease of explanation, it has been assumed that the sustaining current of the lamp serving as a tap and that serving to charge the grids are supplied by accumulators. In practice, they can be replaced by magnetos mounted on the axis of the switch.
The device of FIG. 1 is a summary of a valve capable of opening and closing the passage: at an alternating current of any frequency, tap that can be used as a switch.
By coupling similar taps and operating them successively, according to a determined rate, it is possible to transform a single-phase alternating current of very high frequency into alternating-single-phase or polyphase current of any frequency variable at will, but always smaller, the voltage also being arbitrary.
An alternating current of very high frequency can be produced, for example, by means of an oscillator supplied by a direct current of high voltage. We thus have the means of transforming this direct current into single-phase or polyphase alternating current with any key frequency, variable at will and also of any voltage.
Finally, this direct current can come from the rectification of alternating currents of usual frequency by means of an electric valve. We are thus able to transform these alternating currents into currents of another variable frequency at will.
It has been assumed, in the foregoing, that the incandescent cathode in the lamp serving as the valve was constituted by a mass of mercury and that the fluid filling the lamp was mercury vapor. This arrangement has the advantage that the cathode cannot be destroyed. the, long because it reconstitutes itself. But we could also use a metallic filament kept incan descent by the pa.ssabe of a current, and replace the mercury vapor with an inert fluid such as argon or neon, the molecules of which broken by the electrons emitted. by the filament supply the ions necessary for the passage of the current.