Procédé pour l'obtention de courant continu en partant d'un courant alternatif et installation pour sa mise en oeurre. L'invention comprend un procédé pour l'obtention de -courant continu en partant d'un courant alternatif dont le nombre des phases est plus petit que six, ainsi qu'une installation pour la mise en oeuvre du procédé.
Dans les procédés connus par lesquels ou obtient du courant continu en partant d'un courant alternatif et en se servant pour cela de redresseurs, de redresseurs à mercure par exemple, on constate des irrégularités d.-mis le courant, tant du côté alternatif que du côté continu, quand on fait usage d'un ou de plusieurs redresseurs dont le nombre de phases est réduit: le courant redressé en par ticulier est fortement pulsatoire. Pour remé dier à cet inconvénient en a fait déjà usage -de redresseurs polyphasés.
On connaît uo- tamment les redresseurs à six phases, c7est- à-dire à six anodes, alimentées par un cou rant hexaphasé obtenu par la, transformation d'un courant triphasé. On diminue ainsi les irrégularités signalées, mais non dans une mesure suffisante.
La diminution de ces irrégularités est poussée beaucoup plus loin dans le présent procédé, suivant lequel on alimente des phases d'au moins un redresseur de courant, qui sont en un nombre n plus grand que six et sont décalées entre elles, par l'intermé diaire d'un dispositif recevant le courant alternatif et le transformant en un courant alternatif dont le nombre des phases est égal au nombre n des phases du ou des re dresseurs.
L'installation pour la mise en oeuvre du procédé comporte des phases d'au moins un redresseur de courant, dont le nombre total n est plus grand que six, ainsi qu'un dispositif recevant le courant alternatif et le transfor mant en un courant alternatif dont le nom bre des phases est égal au nombre n des phases ou des redresseurs.
Le dessin annexé représente schématique ment diverses formes d'exécution de l'instal lation, données à titre d'exemples.
Les fig. 1 et 2 sont des vues de deux pre mières formes d'exécution; Les fig. 3 et 4 montrent partiellement une troisième et une quatrième forme d'exé cution; Les fig. 5 à 9 représentent les secondaires de transformateurs utilisés dans d'autres formes d'exécution; Les fig. 10 et 11 montrent les primaires de deux transformateurs faisant partie d'une autre forme d'exécution; Les fig. 12 à 17 se rapportent à d'autres formes d'exécution encore.
La première forme d'exécution (fig. 1) est alimentée par une ligne L à courant tri phasé, sur laquelle sont branchés deux trans formateurs T, T, dont les primaires P, P-., se trouvant en parallèle, sont l'un en étoile, l'autre en triangle. Leurs secondaires 8, & sont bobinés de façon à donner chacun du courant hexaphasé, les phases produites dans chacun de ces transformateurs étant décalées d'un même angle d'un transformateur à l'autre.
Chacun de ces secondaires 8, ou S'2 est relié à un redresseur hexaphasé 1 ou 2 dont les anodes A, ou A,, au nombre de six, sont réunies au pôle négatif du circuit continu. Les cathodes Ki K-. de chacun des redresseurs 1, 2 sont réunies entre elles et sont reliées à la borne positive K du circuit continu.
Si l'on connectait directement les cathodes K1 et & # à la barre positive K du circuit continu, chacune d'elles ne débiterait que pen dant la moitié du temps et chacune des anodes<I>A,</I> A2 pendant un douzième du temps. Afin de maintenir l'utilisation des deux redresseurs 1, 2 à leur puissance nor male et d'augmenter la durée du débit de chacune des anodes, une bobine 3 de self- induction est intercalée entre K, et K et une bobine de self-induction 4 entre K2 et K.
Le secondaire ,S'. du transformateur T2 ne comporte pas de montage polygonal, at tendu qu'un tel montage existe au primaire P_ qui est en triangle, de sorte que les harmo niques d'ordre 3 sont court-circuités.
On constate que grâce au nombre total élevé des phases des deux redresseurs, le fonc tionnement de l'installation, tant du côté alternatif que du côté continu, est beaucoup plus régulier que lorsqu'ils y a six phases au maximum dans les redresseurs.
La première forme d'exécution peut pré senter un inconvénient dans la pratique: les deux transformateurs T, T2 ne sont pas in terchangeables, étant donné que le primaire Pi de l'un, T,, est en étoile et que le pri maire P. de l'autre, T2, est en triangle. Cet inconvénient est évité dans la. seconde forme d'exécution (fig. 2), dans laquelle les deux transformateurs T, T. sont identiques. Sur chaque phase primaire A ou B ou C de cha cun de ceux-ci est disposé un enroulement auxiliaire a ou b ou c.
Pour que les deux transformateurs produisent des courants se condaires dont les phases soient décalées entre elles, les connections entre ces enroulements auxiliaires<I>a b</I> c et les enroulements primaires A B C sont établis différemment dans les deux, comme la fi-. 2 l'indique. On peut notamment dimensionner et connecter les en roulements a b c de façon que le décalage qui en résulte par rapport; aux phases (le la, ligne L soit de 15 en avant pour l'un des transformateurs et de 15 en arrière pour l'autre, ce qui donne un décalage total de 30 .
Pour mieux utiliser les enroulements, les deux bobines de self-induction 3, 4 de la première forme d'exécution sont combinées ici en une seule constituant un appareil de self-induction 5 du genre transformateur. Les deux bobines sont en effet disposées sur un noyau en fer sans entrefer, étant donné que les ampères-tours résultant en continu sont nuls; ce qui renforce considérablement la self-induction. Les enroulements auxiliaires peuvent aussi être montés sur les enroulements secon daires.
Le transformateur peut être un transfor mateur à colonnes ou à. champ tournant.
A la fig. 2, les enroulements primaires sont montés en triangle. Ils pourraient aussi être montés en étoile; dans ce cas il pourrait être avantageux de coupler les secondaires en étoile et polygone combinés, en vue de court- ,circuiter les harmoniques d'ordre 3. La fig. 3 montre partiellement les con nections d'une troisième forme d'exécution comportant quatre redresseurs qui sont cou plés en parallèle, comprennent au total un nombre de phases plus grand que six et dont les cathodes K,. K2 K3 K4 sont seules repré sentées.
Les cathodes Kl et K2 K3 et K4 sont réunies deux à deux par des bobines 6, 8 de self-induction dont les points médians sont reliés par des conducteurs 9, 10 aux deux bornes d'une bobine 11 de self-induc tion, dont le point milieu est connecté à la borne positive K du circuit continu.
Les trois bobines 6, 8, 11 peuvent être combinées en un seul appareil de self-induction du genre transformateur. C'est ainsi que la fig. 4 représente partiellement une quatrième forme d'exécution ayant six redresseurs qui sent couplés en parallèle, comprennent au total, un nombre de phases supérieur à six et dont les cathodes K,. K, K., K, <I>K,</I> K,: sont seules représentées. Ces six cathodes sont reliées à l'appareil de self-induction commun T, qui est disposé en étoile et au point mé dian duquel est également connectée la borne K du circuit continu.
Dans certains cas il peut être -utile de faire uniquement emploi de redresseurs mo nophasés plus robustes et d'une construction plus simple que les redresseurs polyphasés; grâce à l'emploi de bobines de self-induction du côté continu, ils donnent en outre une meilleure utilisation, aussi bien des redres seurs eux-mêmes que des transformateurs d'alimentation situés du côté alternatif, car leurs anodes débitent toutes la moitié dix temps, tandis que, dans les redresseurs hexa- phasés par exemple, elles ne débitent toutes que pendant le douzième du temps.
La fig. 5 montre la secondaire étoile- polygone combinés d'un transformateur uni que alimentant douze redresseurs monophasés couplés en parallèle et dont les phases sont décalées les unes par rapport, aux autres.
De* même les fig. 6, 7, 8, 9 représentent les secondaires de transformateurs uniques donnant respectivement dix-huit, neuf, douze et dix-huit phases pour l'alimentation d'au- tant de redresseurs monophasés couplés en parallèle.
La pratique montre que, grâce au déca lage des phases, les redresseurs monophasés en parallèle peuvent être amenés à un débit tout aussi régulier, tant du côté alternatif que du côté continu, que celui d'un ou de plusieurs redresseurs polyphasés.
Les transformateurs selon les fig. 6 et 9 pourraient tout aussi bien servir à alimenter trois redresseurs hexaphasés ou six redres seurs triphasés.
Afin d'augmenter encore le nombre des phases, on peut combiner, par exemple, .les secondaires des fig. 5 à 9 avec les primaires des fig. 1 et 2. En combinant ainsi les se condaires selon la fig. 9 et les primaires sui vant la fig. 1 ou la fig. 2, on obtient trente- six phases décalées les unes par rapport aux autres. Toutes ces phases peuvent être dis posées sur deux ou plus de deux transforma teurs.
Les fig. 10 et 11 représentent les pri maires de deux transformateurs triphasés pouvant être utilisés en lieu et place des transformateurs T, T2 de la seconde forme d'exécution. Ces primaires sont identiques l'un. à l'autre, ne comportent pas d'enroule ments auxiliaires, mais ont des bornes 12 branchées en différents de leurs points. Le décalage des diverses phases des secondaires s'obtient en faisant varier les connections des bornes 12 et des enrolilement:s, pa.r exem ple comme les fig. 10 et 11 le montrent.
Dans le cas du transformateur T de la fig. 4 chacun des redresseurs ne débite que pendant la moitié du temps. Pour assurer le débit pendant tout le temps l'appareil de self-induction S hexaphasé peut être com biné avec une bobine s de self-induction, monophasée (fig. 12). Cet appareil hexa- phas6 comporte -deux points neutres réunis, d'une part, aux différentes phases par des conducteurs 1, 2, d'autre part, aux deux .ex trémités de la bobine s dont le point médian est relié à la- borne K du circuit continu.
Les six bornes de S' peuvent être réunies aux six cathodes (le six redresseurs différents dont les phases sont décalées entre elles.
La fig. 13 indique partiellement les con nexions d'une autre forme d'exécution com portant quatre redresseurs qui sont couplés en parallèle, comprennent au total un nom bre de phases plus grand que six et dont les cathodes KZ K. K#, K, sont seules repré sentées.
Les cathodes Kl et. If-;ï, 1C# et K., sont réunies deux à deux par deux bobines de self-induction 6 ou 8; les conducteurs re liant les unes aux autres les bobines 6, 8 Sont connectés à leur tour aux deux extré mités d'une bobine de self-induction 11 dont le point milieu est relié à la borne positive K du circuit continu. Les quatre bobines 6, 8 sont montées sur un bâti-commun et for ment un seul appareil T.
Le point médian de la bobine 13. pour rait être connecté à la borne positive Ii, non pas directement, mais bien par l'intermé diaire d'une autre bobine d'induction.
En vue de régulariser le plus possible les courants, les enroulements de l'appareil de self-induction peuvent être montés en étoile et polygone combinés. La fig. 14 montre une disposition de ce genre, dans le cas d'utilisa tion de trois redresseurs, dont les cathodes sont seules indiquées en r(j K2 K;; il n'est toutefois pas nécessaire de monter le secon daire du transformateur en polygone dans le cas d'utilisation de redresseurs triphasés.
Dans les diverses formes de . réalisation signalées ci-dessus, les bobines de self-induc tion situées du côté continu sont; connectées aux cathodes des différents redresseurs mis en parallèle. Dans le cas où les redresseurs sont alimentés par des transformateurs dif férents on pourra, si on le préfère, disposer les bobines de self-induction à la borne néga tive du circuit continu, en les connectant, par exemple, entre les points neutres des diffé rents transformateurs.
On pourra également disposer les bobines à la borne négative du .circuit continu dans le cas on les différents redresseurs sont ali mentés en tout ou en partie par un même transformateur ayant un ou plusieurs points neutres, par exemple un transformateur à secondaire hexaphasé alimentant soit deux redresseurs triphasés, soit trois redresseurs monophasés à deux anodes. Dans ce cas, ceux des enroulements de ce transformateur qui alimentent un même redresseur pourront être séparés des autres, et former ainsi plusieurs points neutres différents qui. seront connec tés aux bobines de self-induction.
La fig. 15 représente une disposition de cette espèce. La bobine de self-induction tri phasée S a ses trois bornes _3', 4' et 5' reliées respectivement aux trois points neutres 3, 1 et 5 des enroulements 9, 10 et, 11 du trans formateur T. Le point neutre 12 de la bo bine S ,constitue la borne négative A du cir cuit continu. Les cathodes K, K2 K:,, des trois redresseurs étant réunies à la borne po sitive K du circuit continu sont au même potentiel.
Il en résulte que le schéma de la fi-. 15 est également applicable au cas d'un redres seur unique à six phases, et qu'en ce cas grâce au montage du transformateur et à, la bobine S chaque anode .débitera pendant la moitié du temps. Par suite, avec ce montage, le re dresseur hexaphasé et son transformateur sont parfaitement utilisés, avec une action favorable à l'élimination des harmoniques.
Pour que la somme des ampères-tours continus de chaque colonne de -la bobine de self-induction triphasée soit nulle, on peut disposer cette bobine ainsi que représenté à la fig.- 16. Dans ce cas les bornes 3', 4' et 5' de la -self sont reliées respectivement aux points neutres 3, 4 et 5 des enroulements se condaires 9, 10 et; 11 du transformateur T de la fig. 15.
Les montages avec bobines de self-induc tion à la borne négative<B>du</B> circuit continu dont il a été question ci-dessus peuvent na turellement être étendus à un nombre quel conque (le redresseurs et de phases. A titre d'exemple, on peut signaler encore le cas de deux redresseurs hexaphasés. Les bobines 3, 4 ou 5 des fig. 1 et 2 peuvent être disposées entre les points neutres des transformateurs <I>T 1</I> et<I>T 2</I> au lieu de l'être entre les bornes fr1 et KZ des redresseurs.
On peut également combiner le montage clé la fig. 2 avcc les bobines -de self-induction placées à la borne négative du circuit continu ainsi que représenté à la fig. 17.
Dans cette figure les bornes 12', 13', 14', 15', 16' et 17' de la bobine de self-induction S sont réunies, d'une part; aux points neutres 12, 13 et 14 du transformateur T, et, d'autre part, aux points neutres 15, 16 et 17 du transformateur T2. Avec ce montage, chacune des anodes des redresseurs débite pendant la moitié -du temps absolument comme s'il s'agissait de redres seurs monophasés. Ce schéma peut d'ailleurs s'appliquer également à un redresseur unique à douze phases, les cathodes K1 et K2 de la fig. 17 devenant la cathode unique de -ce re dresseur.
On a ainsi une excellente utilisa tion des appareils et une amélioration au point de vue de la suppression des harmo niques. Lorsqu'on emploie plusieurs redres seurs dans l'une des formes d'exécution ci- dessus, les divers redresseurs peuvent avoir tous le même nombre de phases ou bien cha cun un nombre de phases différent. Le nom bre des anodes des redresseurs peut donc. être notablement inférieur à celui des phases.
Les bobines de self-induction peuvent, suivant les cas, être combinées avec des résistances.