<Desc/Clms Page number 1>
Appareil à contacts pour redresseurs; convertisseurs, machines électriques ou similaires.
Lors de la construction de redresseurs mécaniques, etc., il faut apporter une attention toute particulière d'une part à éviter la production d'étincelles aux contacts, et d'autre part, à l'exécution même de ces contacts. Il faut pouvoir exiger d'un appareil à contacts qu'il puisse remplir sa mission autant que possible sans nécessiter de surveillance Il est particulièrement souhaitable d'éviter, dans leur cons- truction, des organes en mouvement exigeant un graissage.
<Desc/Clms Page number 2>
L'invention s'applique' à un appareil à contact qui répond dans une très large mesure, ou complètement, à cette exigence, Elle consiste à produire la fermeture des contacts par les déplacements oscillante d'une armature actionnée sans l'intermédiaire d'organes en rotation. Les parties en rota- tion, notamment celles du moteur d'entraînement en usage jus- qu'à ce jour, sont complètement supprimées.
L'avantage qu'offre l'exécution de l'appareil à contacts préconisé par l'invention réside en ce que la sup- pression de paliers de glissement ou de rotation, ou d'autres éléments de construction soumis au graissage ou à l'usure, permet d'augmenter la sécurité du fonctionnement, et que les exigences d'une surveillance se trouvent réduites. De plue, l- bruit inhérent au fonctionnement dininue. On obtient de cette manière des appareils à contacts dont les qualités de fonctionnement se rapprochent de celles des appareils fixes et qui présentent cependant les avantages des dispositifs avec entraînement mécanique lorsqu'on les utilise dans les redresseurs de courant ou autres appareils.
On a représenté au dessin annexé un exemple d'appli- cation de l'invention.
Dans celui-ci, 1 désigne la culasse de l'aimant com- portant une branche centrale 2 et plusieurs autres branches réparties sur la périphérie, dont on aperçoit par exemple les branches 3 et 4 sur le dessin, Au-dessus des pôles 3,4 est suspendue une armature 5 fixée au moyen d'un ressort 6 sur la tête 7 du pôle central 2. sur les pôles extérieurs sont fixés des contacts parmi lesquels on peut voir dans le plan du dessin les contacts 8 et 9. Des contacts correspon- dants sont agencés sur l'armature 5, dont on n'aperçoit au dessin que les contacts 10 et 11, qui coopèrent avec les con- tacts fixes. Les pôles extérieurs sont excités à l'aide de
<Desc/Clms Page number 3>
courants alternatifs polyphasés ou bi-phasés. On peut voir par exemple sur le dessin les enroulements 12 et 13.
Le pôle central 2 peut être excité en courant continu par l'en- roulement 14 Le flux magnétique sort de la branche 2, pé- nètre dans l'épanouissement polaire 7, traverse l'entrefer 15 et arrive dans l'armature 5, puis à travers l'entrefer 16 dans le pôle 4 (d'où il retourne en 2),qui présente pré- cisément à cet instant son maximum d'excitation et renforce l'excitation de la branche médiane, vec le temps, l'excita- tion de la branche 4 diminue alors que celle de la branche voisine augmente. De cette façon, l'armature 5 entre en os- cillation, ces mouvements ayant pour effet d'ouvrir et de fermer successivement les contacts agencés sur la périphérie au rythme voulu par exemple par le montage de redressement intéressé.
Les contacts pourront être exécutés, par exemple élastiques, de manière qu'il se produise un temps de recouvre- ment fixe ou réglable de la fermeture des phases individuel- les. On pourra également utiliser le champ magnétique pour éteindre les arcs apparaissait aux contacts au moment des perturbations. Lorsqu'on voudra en outre adapter les temps de fermeture aux conditions de l'exploitation, notamment à la charge, on pourra exciter le système magnétique par le courant du convertisseur ou du consommateur, En vue de régler la tension, la couronne portant les contacts pourra être mo- bile par rapport au système magnétique.
On utilisera avantageusement l'appareil à contacts de l'invention en combinaison aved tous les organes auxiliai- res en usage avec les redresseurs mécaniques, comme par exem- ple les réactances de commutation, les selfs d'absorption, les soupapes primaires, condensateurs d'extinction, inductan- ces:de fermeture, etc. Toutefois, pour certaines limites de et courants/de tensions, on pourra également se passer de ces or-
<Desc/Clms Page number 4>
ganes auxiliaires, notamment pour des tensions inférieures à 10 volts (tension brusque de fermeture) et pour des intensi- tés inférieures à 1 amp. (au moment de l'ouverture des con- tacts). Le mode d'exécution qui vient d'être mentionne s'ap- plique particulièrement aux convertisseurs à très grand nom- bre de phases.
Elle est analogue dans ce cas à un collecteur à disques sur lequel roule un disque faisant contact. La nou- veauté de l'invention réside ici en ce que le disque contacteur n'exécuta par lui-même aucun mouvement glissant ou frottant et est également monté et actionné sans exécuter un tel mou- vement.
Il y aura intérêt à ce que les contacts soumis à l'action de l'usure soient facilement démontables. Pour pro- téger les contacts en cas de court-circuit, on pourra donner à l'excitation en courant continu de la branche polaire cen- trale 2 une valeur suffisamment élevée pour que l'armature 5 appuie simultanément sur tous les contacts.
Pour que le dispositif de l'invention fonctionne convenablement, il est nécessaire que la masse de l'armature oscillante soit aussi faible que possible. A cet effet, la ma- tière magnétique active de l'armature pourra être concentrée p our/pièces polaires, p signifiant ici le nombre de pôles rixes répartis sur la périphérie. De cette façon, au-dessus de chaque pôle fixe est suspendu un pôle de masse aussi faible que pos- sible près duquel le pôle central se rapproche jusqu'à ne lais- ser qu' un faible entrefer. Les pièces polaires mobiles inoivi- duelles pourront être fixées au moyen de ressorts séparés.
On obtient ainsi un nombre p d'armaturesse déplaçant individuel- lement indépendamment les unes des autres, Liais avec cette dis- position, on court le risque Que,par suite des irrégularités de construction, il s'ensuive que les temps de fermeture ne co- Incident pas parfaitement avec les angles de phases des p pôles,
<Desc/Clms Page number 5>
de sorte que les temps de contact ne se chevauchent pas avec toute la symétrie souhaitable.
L'invention apporte un remède à cette éventualité du fait quelle réunit entre elles les p armatures oscillantes individuelles, par exemple par une bague en métal léger,de manière que les p déplacements correspon- dant aux phases décalées des armatures individuelles engendrent un mouvement oscillant des p armatures réunies en une seule pièce par la bague en métal léger. Il peyt y avoir avantage à exécuter l'organe les réunissant de manière que l'accouplement des p armatures individuelles ne soit pas totalement rigide.
Un accouplement de ce genre permettra de respecter plus exac- tement les temps de contact désirés.
<Desc / Clms Page number 1>
Contact device for rectifiers; converters, electric machines or the like.
During the construction of mechanical rectifiers, etc., special attention must be paid on the one hand to avoiding the production of sparks at the contacts, and on the other hand, to the actual execution of these contacts. It is necessary to be able to require of a device with contacts that it can fulfill its mission as far as possible without requiring supervision. It is particularly desirable to avoid, in their construction, moving parts requiring lubrication.
<Desc / Clms Page number 2>
The invention applies' to a contact device which responds to a very large extent, or completely, to this requirement. It consists in producing the closing of the contacts by the oscillating movements of an armature actuated without the intermediary of rotating organs. The rotating parts, in particular those of the drive motor in use until now, are completely eliminated.
The advantage offered by the execution of the contact apparatus recommended by the invention lies in that the elimination of sliding or rotation bearings, or of other construction elements subjected to lubrication or to wear, increases operational safety, and the requirements for monitoring are reduced. In addition, the noise inherent in the operation dininue. In this way, contact devices are obtained, the operating qualities of which are similar to those of fixed devices and which nevertheless have the advantages of devices with mechanical drive when they are used in current rectifiers or other devices.
An example of application of the invention has been shown in the accompanying drawing.
In this, 1 designates the yoke of the magnet comprising a central branch 2 and several other branches distributed over the periphery, of which branches 3 and 4 can be seen for example in the drawing, Above the poles 3, 4 is suspended an armature 5 fixed by means of a spring 6 on the head 7 of the central pole 2. on the outer poles are fixed contacts among which one can see in the drawing plan the contacts 8 and 9. Corresponding contacts - Dants are arranged on the frame 5, of which only the contacts 10 and 11 can be seen in the drawing, which cooperate with the fixed contacts. The outer poles are excited using
<Desc / Clms Page number 3>
polyphase or bi-phase alternating currents. One can see for example in the drawing the windings 12 and 13.
The central pole 2 can be excited in direct current by the winding 14 The magnetic flux leaves the branch 2, enters the pole shoe 7, passes through the air gap 15 and arrives in the armature 5, then through the air gap 16 in pole 4 (from where it returns to 2), which precisely at this moment presents its maximum excitation and reinforces the excitation of the middle branch, with time, excites it - tion of branch 4 decreases while that of the neighboring branch increases. In this way, the armature 5 begins to oscillate, these movements having the effect of successively opening and closing the contacts arranged on the periphery at the rate desired, for example by the straightening assembly concerned.
The contacts may be made, for example elastic, so that a fixed or adjustable recovery time occurs for the closing of the individual phases. We can also use the magnetic field to extinguish the arcs appearing at the contacts at the time of disturbances. When it is also desired to adapt the closing times to the operating conditions, in particular to the load, the magnetic system can be excited by the current from the converter or from the consumer, in order to adjust the voltage, the crown carrying the contacts may be movable with respect to the magnetic system.
The contact device of the invention will advantageously be used in combination with all the auxiliary members in use with mechanical rectifiers, such as, for example, switching reactances, absorption chokes, primary valves, capacitors. 'extinction, inductances: closing, etc. However, for certain limits of and currents / voltages, it is also possible to dispense with these orders.
<Desc / Clms Page number 4>
auxiliary ganes, in particular for voltages lower than 10 volts (sudden closing voltage) and for currents lower than 1 amp. (when the contacts are opened). The embodiment which has just been mentioned is particularly applicable to converters with a very large number of phases.
It is analogous in this case to a disc collector on which a contacting disc rolls. The novelty of the invention here resides in that the contactor disc by itself does not perform any sliding or rubbing movement and is also mounted and actuated without performing such a movement.
It will be advantageous for the contacts subjected to the action of wear to be easily removable. In order to protect the contacts in the event of a short circuit, the direct current excitation of the central pole branch 2 can be given a sufficiently high value so that the armature 5 simultaneously presses on all the contacts.
For the device of the invention to function properly, it is necessary for the mass of the oscillating armature to be as low as possible. For this purpose, the active magnetic material of the armature can be concentrated for / pole pieces, p signifying here the number of poles together distributed over the periphery. In this way, above each fixed pole is suspended a pole of as little mass as possible near which the central pole moves closer until a small gap is left. The unusual moving pole pieces can be fixed by means of separate springs.
We thus obtain a number p of reinforcements moving individually independently of each other, but with this arrangement, we run the risk that, as a result of construction irregularities, it follows that the closing times do not coincide. - Incident not perfectly with the phase angles of the poles,
<Desc / Clms Page number 5>
so that the contact times do not overlap with all the desirable symmetry.
The invention provides a remedy for this eventuality by virtue of the fact that it brings together the p individual oscillating armatures, for example by a light metal ring, so that the p displacements corresponding to the offset phases of the individual armatures generate an oscillating movement of the individual armatures. p frames united in a single piece by the light metal ring. It may be advantageous to perform the member bringing them together so that the coupling of the individual p frames is not completely rigid.
A coupling of this kind will allow the desired contact times to be respected more exactly.