L a Transformation m o d e r n e des Courants alternatifs en Courants continus.
Les Redresseurs à V a p e u r de Mercure.
Par V . S Y L V E S T R E , Ingénieur A. M. et I. E. G.
Les redresseurs à vapeur de mercure représentent la solution la plus élégante qui ail été trouvée du problème de la transformation des courants alternatifs en courant continu. Les inventeurs sont partis des propriétés bien connues des lampes à vapeur de mercure Coopcr-Hcwilt, qui alimentées par des courants alter- natifs ne laissent passer le courant que dans un seul sens, anode-cathode, et sont arrivés à construire des appareils capables de débiter du courant continu d'intensités variant de 200 à 1000 ampères, à des tensions dépassant 1.500 volts. Ces redresseurs sont employés couramment aujourd'hui dans la pratique industrielle-.
Monsieur Maurice Leblanc disait en 1913, au Congrès des Ingénieurs Electriciens d'Angleterre et de France tenu à Paris :
« Il y a quelques années, en prenant possession de la présidence à laquelle, avait bien voulu m'appeler
« la Société Internationale des Electriciens, je disais aux jeunes ingénieurs qui m'entouraient :
« Croyez-moi, il n'y a plus rien à faire avec l'induction, c'est dans les tubes à vide qu'il faut chercher.
« Les progrès rapides de la soupape à mercure Cooper-Hewilt permettent de prévoir que, dans un
« avenir peu éloigné, il sera facile de redresser, avec elle, les courants des plus grands alternateurs et de les
« transformer en courants continus à haute tension. »
Depuis cette époque, la Société Anonyme Brown Boveri et The Weslinghouse Cooper Hewitt Co (2) sont parvenues à solutionner industriellement cette question (1).
Le but du présent article est de donner aux lecteurs de la Houille Blanche, des renseignements sur la théorie, le fonctionnement et les diverses applications de ces nouvelles machines, actuellement parfaitement au point et dont un certain nombre assure depuis plus de six années des services très sévères, tels que ceux : des laminoirs et des sous-stations d'alimentation de chemins de fer et tramways.
L a question soulevée déjà e n 1 8 8 0 c o n c e r n a n t l'application des courants continus et des courants alternatifs n'est p a s encore résolue aujourd'hui. Selon toutes prévisions, elle n'aboutira j a m a i s à u n e solution définitive, car les d e u x s y s t è m e s d e c o u r a n t pré- sentent des a v a n t a g e s militant e n leur f a v e u r p o u r u n e appli- cation o u l'autre. P o u r le transport à g r a n d e distance d e l'énergie électrique p a r e x e m p l e , le c o u r a n t alternatif p a r suite d e sa facilité d e transformation a s u p p l a n t é i n c o n t e s t a b l e m e n t le courant continu. D ' u n autre côté c e p e n d a n t , le c o u r a n t continu convient peut-être m i e u x q u e le c o u r a n t alternatif m o n o p h a s é à la c o m - m a n d e des t r a m w a y s o u des c h e m i n s d e fer ; il est e m p l o y é prin- c i p a l e m e n t aussi, sous u n e f o r m e appropriée, p o u r les réactions électrolytiques. Il existe enfin u n e série d'appareils, c o m m e par e x e m p l e les l a m p e s à a m p o u l e s d e quartz, les c o m m a n d e s d'en- gins spéciaux, le triage m a g n é t i q u e des m é t a u x , etc.. p o u r les- quels le c o u r a n t continu est utilisé d e préférence.
P a r suite d e la g r a n d e extension prise p a r le c o u r a n t alternatif, il a été nécessaire d e b o n n e h e u r e d e le transformer e n courant continu ; jusqu'à présent o n réalisait cette transformation à l'aide d e m a c h i n e s rotatives moteur-générateur, convertisseur e n cas- c a d e o u c o m m u t a t r i c e .
D e p u i s l o n g t e m p s , le désir a été é m i s e n électrotechnique d'obtenir a v e c le m o i n s d e pertes possible les transformations d'énergie.
L'appareil réalisant d'une f a ç o n parfaite cette condition est le transformateur p o u r courants alternatifs, a v e c lequel o n obtient la transformation d e courants alternatifs à h a u t e tension e n cou- rants alternatifs à basse tension o u i n v e r s e m e n t a v e c u n rende- m e n t élevé, atteint p a r a u c u n e autre m a c h i n e électrique. L e s in- convénients des convertisseurs rotatifs d e courants alternatifs e n courants continus e m p l o y é s jusqu'ici, tels q u e les pertes p a r frottement, le bruit et l'exigence d'une surveillance spéciale, rendaient particulièrement désirable la création d'un convertis- seur n'utilisant p a s d e travail m é c a n i q u e .
C e convertisseur idéal est réalisé aujourd'hui déjà e n g r a n d e partie p a r le redresseur à v a p e u r d e m e r c u r e . L ' e x p o s é qui v a suivre t e n d à d o n n e r u n e description détaillée d e toutes les particularités pratiques des redresseurs à v a p e u r d e m e r c u r e à petit et g r a n d débit qui, m a l g r é le g r a n d n o m b r e d e leurs appli- cations, sont encore p e u c o n n u s e n électrotechnique.
D O N N É E S T H É O R I Q U E S (3)
L'arc électrique. •— Si l'on r o m p t u n circuit électrique, il se produit toujours à l'endroit d e la r u p t u r e u n arc l u m i n e u x , qui, p a r suite d e sa luminosité et d e la quantité d e chaleur qu'il
d é g a g e , a été d e tous t e m p s d'un grand intérêt. A p a r t u n e série d e qualités r e m a r q u a b l e s , l'arc électrique possède encore la propriété d e n e laisser passer le c o u r a n t q u e d a n s u n sens, c'est-à- dire q u ' a v e c d u c o u r a n t alternatif, i!
n e p e u t être traversé q u e p a r les im- pulsions d e c o u r a n t d e m ê m e sens. Cet effet d e s o u p a p e électrique, analogue à l'effet d'une s o u p a p e d e p o m p e , est spécialement réalisé p a r u n arc lumi- n e u x a u m e r c u r e jaillissant d a n s un espace vide et constitue le principe f o n d a m e n t a l d u redresseur à décrire.
Afin d e m i e u x c o m p r e n d r e les phé- n o m è n e s q u i se passent, il est bon d'exposer et d'expliquer s o m m a i r e m e n t le p h é n o m è n e de l'arc électrique.
L e m o y e n le plus simple d e produire u n arc est l'allumage par contact d a n s lequel les électrodes sous tension sont approchées jusqu'à se t o u c h e r puis à n o u v e a u séparées. U n arc f o r m é dans l'air a t m o s p h é r i q u e p a r d u c o u r a n t continu, d ' u n e l o n g u e u r attei- g n a n t g é n é r a l e m e n t 1 à 2 centimètres, porte le pôle positif, a n o d e , et le pôle négatif, c a t h o d e , a u b l a n c incandescent, les deux pôles étant reliés p a r l'arc électrique l u i - m ê m e . S u i v a n t sa lon- g u e u r , il est nécessaire p o u r m a i n t e n i r c o n v e n a b l e m e n t l'arc, de 3 0 à 4 0 volts et d'au m o i n s 3 a m p è r e s . D a n s le vide, il est évident qu'à tensions égales, les électrodes p e u v e n t être plus écartées que d a n s l'air, elles présenteront e n outre d a n s leur f a ç o n d e se com- porter d e s différences essentielles. L'arc f o r m e u n e auréole à l'anode et e n élève u n i f o r m é m e n t la t e m p é r a t u r e s a n s cependant
(1) Voir Revue B. B. C, 1919, N ° 5 à 9.
(2) Actuellement Hewittic Electric C°, à Surcsncs (Seine).
(3) Voir Bévue B. B. C, 1919, N ° « 5, 6, 7, 8 et 9. Dr. Sch: (De) Article published by SHF and available athttp://www.shf-lhb.orgorhttp://dx.doi.org/10.1051/lhb/1923035
LA HOUILLE BLANCHE
179que celle-ci soit assez forte p o u r produire u n e évaporation ; à la cathode p a r contre, o n r e m a r q u e u n e tache claire, b l a n c h e incan- descente, appelée t a c h e d e c a t h o d e (base d e l'arc), qui se déplace avec u n e g r a n d e rapidité à sa surface e n décrivant des courbes c o m p l è t e m e n t irrégulières. A v e c d é s électrodes liquides, p a r exemple d e m e r c u r e , il se f o r m e sous la t a c h e d e c a t h o d e u n pro- fond cratère, d u q u e l surgit u n flot i m m e n s e d e v a p e u r d e métal.
D a n s le. cas d'un vide élevé o n aperçoit au-dessus d u cratère u n e f l a m m e assez h a u t e appelée f l a m m e négative (fig. 1) facile à influencer p a r le c h a m p m a g n é t i q u e et qui, c o m m e n o u s le m o n - trerons, p e u t jouer u n rôle défavorable e n particulier d a n s les redresseurs à v a p e u r d e m e r c u r e . L a c o l o n n e l u m i n e u s e positive est r e m a r q u a b l e p a r le fait qu'elle sort d i r e c t e m e n t d e l'anode et reste c o m p a c t e jusqu'à ce qu'elle atteigne la c a t h o d e o ù elle laisse libre u n espace s o m b r e . D a n s les l a m p e s à v a p e u r d e m e r c u r e , la source l u m i n e u s e est f o r m é e p a r cette colonne l u m i n e u s e p o - sitive.
Flamme nég.
Colonne lumineuse pos. " \
Fig. 1.
électrode auxiliaire (c). E n t r e l'électrode solide (a) e n fer o u e n graphite et l'électrode liquide d e m e r c u r e (b). u n arc électrique doit être a l l u m é . L'électrode (c) p r é v u e d a n s ce b u t p e u t , p a r u n léger b a s c u l e m e n t d e tout le récipient, entrer m o m e n t a n é m e n t e n contact a v e c l'électrode (b), d'où f o r m a t i o n d ' u n arc a v e c cette dernière c o m m e c a t h o d e . L a condition exigeant q u ' e n p r e m i e r lieu u n point d e la surface d e (b) soit chauffé j u s q u ' a u blanc incandescent est d o n c satisfaite. P a r r a p p o r t a u circuit I l'élec- trode (b) p e u t , suivant la c o n n e x i o n d e la source d e c o u r a n t continu, être u n e a n o d e o u u n e c a t h o d e . Il est c e p e n d a n t évident q u e , si a est négatif et b positif, il n e se f o r m e r a a u c u n arc entre e u x sous l'effet d e la tension seule, m ê m e portée à plusieurs mil- liers d e volts. A u contraire, 2 0 à 3 0 volts suffisent si (a) et (b) sont connectés a u circuit, (a) c o m m e a n o d e et (b) c o m m e c a t h o d e .
Fig. 2.
P o u r expliquer ce p h é n o m è n e , o n se b a s e sur la théorie a d m i s e après d e n o m b r e u s e s observations, disant q u e le transport d e l'électricité d a n s les g a z se fait p a r d e s charges élémentaires posi- tives et négatives, appelées ions. L a charge des ions positifs est tou- jours liée à l'atome c h i m i q u e , tandis q u e la charge élémentaire négative, l'électron, n'apparaît p a s c o m m e u n e m a s s e p o n d é r a b l e ; la molécule neutre a d m e t p a r contre i n d i f f é r e m m e n t des charges positives o u n é g a t i v e s . D a n s l'atmosphère d e l'arc électrique d e mercure se t r o u v e n t aussi bien d e s particules dissociées q u e des particules neutres.
E n u n point d e la surface d e la c a t h o d e chauffé jusqu'au blanc incandescent sous l'influence d u c h a m p électrique, d e s élec- trons libres s'échappent vers l'anode a v e c u n e vitesse croissante.
Pendant s o n parcours l'électron d o u é d'une énergie cinétique suffi- sante peut, p a r s a collision a v e c d e s m o l é c u l e s neutres, séparer les charges électriques positives et négatives (ionisation p a r choc).
Il se crée ainsi d e s ions positifs et d e s électrons négatifs n o u v e a u x qui élèvent la c o n d u c t a n c e d e l'espace d e v a p e u r .
Les ions positifs existants et c e u x n o u v e l l e m e n t f o r m é s se pré- cipitent vers la c a t h o d e o ù , p a r le b o m b a r d e m e n t intense d'un très petit espace, ils échauffent la surface j u s q u ' a u blanc incan- descent et contribuent ainsi d e leur côté a u m a i n t i e n d e la dé- charge.
H est d o n c i m p o r t a n t d e r e m a r q u e r q u e la f o r m a t i o n d'un arc électrique d é p e n d essentiellement d e l'existence d'électrons libres.xiomrne c'est le cas p a r e x e m p l e lorsque la c a t h o d e est chauf- fée jusqu'au blanc incandescent sous l'influence d ' u n c h a m p élec- trique. Cette constatation f o n d a m e n t a l e p e u t être m i s e e n évi- dence par les expériences suivantes :
L a figure 2 représente u n récipient e n verre d a n s lequel o n a fait
J e vide et c o n t e n a n t 2 électrodes principales (a) et (b) et. u n e
L e s électrons p e u v e n t s e u l e m e n t d a n s ce dernier cas ioniser l'espace d e v a p e u r (a-b). Il faut encore r e m a r q u e r q u e m ê m e , oi les électrodes principales sont connectées correctement,(6) négatif et (à) positif, l'arc n e se produira p a s si p a r r a p p o r t a u circuit d ' a l l u m a g e II, (b) est positif et (c) négatif.
Il e n résulte q u e la m é t h o d e p a r a l l u m a g e indirect, la seule appliquée d a n s les redresseurs à v a p e u r d e m e r c u r e , n e p e u t l'être u t i l e m e n t q u e si l'électrode principale d e m e r c u r e est u n e c a t h o d e aussi bien d a n s le circuit d'allumage q u e d a n s le circuit principal, c'est-à-dire d a n s le cas s e u l e m e n t o ù elle est c o n n e c t é e a u pôle négatif d e s d e u x circuits.
Fig. 3.
Chute de tension dans l'arc électrique. — L a c h u t e d e tension m e s u r é e d a n s u n arc se c o m p o s e d e trois parties : la c h u t e d e tension à l'anode — a , celle d e la c a t h o d e — c, et la tension absor- b é e p a r l'arc p r o p r e m e n t dit (figure 3 ) .
P o u r m e s u r e r ces différentes valeurs o n p e u t introduire d a n s
l'arCj a u x endroits o ù se produit u n c h a n g e m e n t de. tension, u n e s o n d e e n platine. L e s sauts brusque;, d e là c o u r b e représentent les chutes d e tension à l'anode et à la c a t h o d e , et la partie d u milieu q u i t o m b e l e n t e m e n t , la c h u t e d e tension d a n s l'arc. L a c h u t e d e tension a u x électrodes est assez constante et pratique- m e n t i n d é p e n d a n t e d u matériel, d e l'intensité d u c o u r a n t ainsi q u e d e la pression d u gaz. P o u r u n e a n o d e e n fer A a = 6,5 volts, et p o u r u n e c a t h o d e d e m e r c u r e A . c = 5,5 Volts, soit a u total 1 2 volts. P a r contre; la différence d e potentiel est très variable, p a r centimètre d e l o n g u e u r d e l'arc, suivant la pression d u gaz*
l'intensité d u c o u r a n t et la section libre d e l'arc. O n p e u t dire q u e cette c h u t e d e tension p a r unité d e l o n g u e u r d e là veine l u m i n e u s e
= volt/cm, est d'autant plus faible q u e la section d e l'arc et l'intensité d u c o u r a n t sont plus fortes et q u e la pression sous laquelle l'arc brûle est plus faible.
D a n s d e s t u b e s d'éclairage longs et étroits a v e c u n e pression d e 1 à 2 m / m d e colonne d e m e r c u r e et u n e c o n s o m m a t i o n d e cou- rant d e s e u l e m e n t 3 à 4 a m p è r e s o n m e s u r e r a 0,8 à 1,2 volt d e c h u t e d e tension p a r centimètre d e l o n g u e u r d e l'arc. D a n s les redresseurs a y a n t u n e pression b e a u c o u p plus basse, u n e plus g r a n d e section et recevant u n c o u r a n t d e plusieurs centaines d ' a m p è r e s , la valeur définie plus h a u t s'abaisse à 0,1 volt et au-dessous.
E n appliquant les valeurs o b t e n u e s ci-dessus à u n redresseur a y a n t u n arc l u m i n e u x d e 6 0 c/m d e longueur, la c h u t e totale sera d e :
e = l a + A c + 1 volt/cm = 6,5 + 5,5 + 6 0 x 0 , 1 = 1 8 volts
c h u t e d e tension d a n » l'arc l u m i n e u x p o u r triutos les valeurs % courant. P o u r d e s Valeurs croissantes d e l'intensité d u courant, la caractéristique d e c h u t e d e teiisioii sera désignée aussi pgf caractéristique négative. L e s circuits électriques présentant uni;
c h u t e d e tension s e m b l a b l e h e p e u v e n t être connectés e n
parallèle
s a n s dispositif spécial, car U n des Circuits offrant accidentellement u n e c h u t e d e tension l é g è r e m e n t plus faible, appellera la totalité dii courant. Afitt d e p o u v o i r c e p e n d a n t b r a n c h e r e n parallèle des arcs électriques d e redresseurs, chose exigée p o u r l'augmentation d e la puissance» il est nécessaire d'insérer d a n s leurs circuits des résistances o h m i q u e s o u indttetives, à l'aide desquelles la carac- téristique négative d e v i e n d r a m i e caractéristique positive et 11 tension d e s circuits b r a n c h é s e n
parallèle
croîtra q u a n d la courants a u g m e n t e r o n t . Il suffit, déjà, c o m m e n o u s le verrons, d'intercaler d e petites b o b i n e s d e self p o u r réaliser a i s é m e n t un c o u p l a g e e n parallèle d e redresseurs.L a connaissance d e la constante pratique d e c h u t e d e tension est nécessaire p o u r l'appréciation d e la perte d a n s u n redresseur, L a m e s u r e p e u t avoir lieu a v e c d u c o u r a n t continu o u d u courant alternatif. D a n s le p r e m i e r cas, o n b r a n c h e , e n parallèle avec les électrodes, u n v o l t m è t r e d o n t la lecture directe d o n n e la chute totale Ç qui, multipliée p a r le c o u r a n t traversant m e s u r é simulta- n é m e n t Ic d o n n e la perte à l'intérieur d u redresseur. Si l'on era- plcie*du c o u r a n t alternatif p o u r cette m e s u r e , o n procédera en sens contraire, car u n w a t t m è t r e d o n n e r a la perte d e travail Lc et u n a m p è r e m è t r e le c o u r a n t continu e m p l o y é ic. L e quotient des d e u x d o n n e r a la c h u t e d e tension effective totale d a n s l'arc lumi- n e u x (figure 5).
H g . 5.
Cette tension m i n i m u m est celle d é p e n s é e p o u r allumer l'arc.
E n réalité, la tension d'allumage sera u n p e u plus h a u t e , car elle doit vaincre la résistance initiale plus élevée, d u parcours d e l'arc.
L a relation entre le c o u r a n t et là tension est représentée sur la figure 4. L a c o u r b e supérieure (a) â été o b t e h u ë a v e c u n e l a m p e à v a p e u r d e m e r c u r e , la C o u r b e inférièure(6) a v e c u n redresseur.
O n r e m a r q u e q u ' a v e c les l a m p e s ^ à u n accroissement d e l'inten- sité correspond p r e m i è r e m e n t U n a b a i s s e m e n t d e la tension d'électrodes qui, après le passage d ' u n m i n i m u m bien m a r q u é , croît d e n o u v e a u .
D a n s la p r e m i è r e partie d e la courbe, la c o n d u c t a n c e d u c h e - m i n p a r c o u r u p a r le c o u r a n t a u g m e n t e p a r suite d e l'accroisse- m e n t d u d é g a g e m e n t d e la v a p e u r . D a n s la s e c o n d e partie, p a r contre, l'élévation d e la pression d e la v a p e u r cause aussi u n e a u g m e n t a t i o n d e la c h u t e d e tension p a r centimètre d e lon- gueur d e k colonne lumineuse-, êt produit U n e a u g m e n t a t i o n d e la différence d e potentiel a u x b o r n é s d e l'arc. A v e c le redresseur*
la partie gauche s e u l e m e n t d e là caractéristique volts-ampères p e u t être n o r m a l e m e n t e x a m i n é e , l'autre partie étant tellement aplatie que l'on p e u t parler p r a t i q u e m e n t d'une Constante d e
Cette m é t h o d e d e m e s u r e n e d o n n e d e s valeurs exactes que p o u r d e s tensions d e c o u r a n t alternatif allant jusqu'à 250 volts.
P o u r d e s tensions plus élevées la résistance d u w a t t m è t r e , inter- calé d a n s le circuit devient trop g r a n d e et p a r c o n s é q u e n t la déviation c o r r e s p o n d a n t e très petite.
Effets de valve. -— N o u s a v o n s v u q u e d e j électrons n e se déga- g e n t d'une électrode s o u s tension q u e si elle est chauffée a u M a i e incandescent; P a r suite d e leur impulsion, ils contribuent à ioniser l'espace entré les électrodes et p r é p a r e n t le p a s s a g e d u courant n o u s f o r m e d'àrc l u m i n e u x . L e s électrons n e p e u v e n t se former sur u n e électrode froide ; si l'on place d o n c vis-à-vis l'une d e YM*
tre d e u x électrodes semblables, le p a s s a g e d u e o u r a n t n e pourra avoir lieu q u e si l'électrode f o r t e m e n t chauffée est u n e cathode (car celle-ci seUle d é g a g e d e s électrons négatifs) ; si l'on change la polarité, le passage d u c o u r a n t cessera. Si d a n s le circuit prin- cipal I, d u schénia d e la figure 2, o n r e m p l a c e la source * c o u r a n t continu p a r u n e source d e c o u r a n t alternai!
d e tension assez élevées e n m a i n t e n a n t d a n s le circuit auxi- liaire
II
l'arc l u m i n e u x d e c o u r a n t c o n t i n u chauffantréfcw
Fïg. 4,
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181 trode de m e r c u r e (b), Uii are l u m i n e u x s'allumera d e l'électrode (a)à l'électrode (b), C h a q u e fois q u e (a) sera positif et (b) négatif.
Luire t e m p s , t o u t p a s s a g e d o c o u r a n t éesséra entre (a) et (b). L a figure 7 représenté la f o r m é d u c o u r a n t p o u r U n e tension sinusoï^
dale correspondante. Il n e faut p a s s'imaginer q u e l'énergie cor- respondant à ces absences périodiques d e c o u r a n t soit anéantie, au contraire, s o n arrivée d a n s le circuit c o r r e s p o n d a n t et p o u r la période c o r r e s p o n d a n t e est s u s p e n d u e . D e s oscillogrammes montrent q u e p r a t i q u e m e n t il n e passe p a s d e c o u r a n t d a n s celte zone (a). O n p e u t d é m o n t r e r c e p e n d a n t , p a r des m é t h o d e s d e m e - sures spéciales, q u e d a n s l'utilisation d e l'are l u m i n e u x a u mercure c o m m e valve électrique (ou m i e u x valve d'électrons) il passe aussi u n c o u r a n t d e retour q u i croît a v e c la tension et l'intensité d u c o u r a n t e m p l o y é , ainsi q u ' a v e c la t e m p é r a t u r e d e l'anode, sans c e p e n d a n t dépasser" n o r m a l e m e n t q u e l q u e s milli- anlpèrcs et p a r c o n s é q u e n t saiiS porter préjudice a u r e n d e m e n t de l'installation.
U n e a n o d e en frtr o u e n graphite petit être portée jusqu'au rouge ïloandescent sarts modifier p o u r cela la qualité d e l'effet d e valve» Il est i m p o r t a n t q u e le vide d u récipient reste aussi élevé que possible, car c'est la condition nécessaire p o u r q u e l'arc lumi- neux f o r m e à l'anode u n e auréole régulière, sans élévation d e t e m - pérature exagérée o u s a n s vaporisation locale d e sa surface. A u contraire, a v e c u n e pression d u g a z croissante et n o t a m m e n t d a n s les redresseurs e n c o r e p e u e m p l o y é s , l'arc l u m i n e u x a facilement la tendance d e se concentrer e n u n point d e la surface d e l'anode, ce qui p e u t Causer p a r la vaporisation d u m é t a l et la formation d'une tache d e c a t h o d e , u n court-circuit. Gelui-ci consiste e n u n e cessation rapide d e l'effet d e v a l v e a v e c p a s s a g e d e c o u r a n t d a n s les d e u x sens.
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Fig. 7.
Ces courts-circuits, si nuisibles d a n s le c a s d e s redresseurs peuvent en plus d e celle e x p o s é e tout à l'heure, avoir encore d'au- tres origines. D e s gouttelettes d e m e r c u r e ruisselant sur l'anode peuvent e n p r o v o q u e r . L e s r a y o n s ultra-violets produisent le m ê m e effet et s o n t particulièrement a b o n d a n t j d a n s l'arc l u m i - neux a u m e r c u r e o ù ils o n t u n e action ionisante.
L'entrée e n contact d e l'anode a v e c la f l a m m e négative déjà mentionnée, deo surtensions subites, d e forts accroissements d e la pression d u g a z e n sont aussi les causes. D a n o les redresseurs m o - dernes, toutes ces influences sont éliminées p a r u n e construction appropriée et susceptible encore d e perfectionnements.
R E D R E S S E U R . T y p e Rëctigori d e la W e S t i h g h o û s è Electric C ° et T u h g a r d e la G é n é r a l Electric C ° .
N o u s v e n o n s d e voir d a n s le chapitre précédent q u e lès élec=
trons se d é g a g e n t d'une électrode sous tension chauffée a u b l a n c incandescent, et q u e l'effet d e valve se produit si l'électrode portée a u blanc e^t u n e c a t h o d e .
L e s pelifs redresseurs,construits e n A m é r i q u e p a r la W e s t i n - g h o u s e Electric C ° , le R e c t i g o n , et p a r la G e n e r a l Electric C ° , le î u h g a r , ce dernier v e n d u e n F r a n c e p a r la Cie T h o m s o n - H o u s - ton, sont basés sur ce principe.
C e s petits redresseurs sont e m p l o y é s à la c h a r g e des petites batteries d'accumulateurs ; ils sont g é n é r a l e m e n t construits p o u r 1 2 a m p è r e s , 7 ô volts côté continu ; o n e n construit jusqu'à 1 0 0 a m p è r e s .
Principe. — C e redresseur consiste essentiellement e n u n a u t o - transformateur et u n e a m p o u l e m o n t é s d a n s u n e m ê m e caisse ( s c h é m a n° 8 ) . L ' a m p o u l e (fig. 9 ) qui, à p r e m i è r e v u e , ressemble à
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Fig. S.
u n e l a m p e à incandescence, contient u n filament à b a s voltage e n tungstène, c'est la c a t h o d e , u n e électrode e n graphite f o r m a n t l'anode, placées d a n s u n e a t m o s p h è r e d'argon. S a constitution est
Fig. 9.
d o n c a n a l o g u e à celle d e la valve d e F l e m i n g m a i s , grâce à la présence d u g a z « A r g o n », le m o d e d e f o n c t i o n n e m e n t est c o m - p l è t e m e n t modifié et l'intensité d u c o u r a n t redressé p e u t attein- d r e u n e bien plus g r a n d e valeur. L a désignation « T u n g a r » d e la G e n e r a l Electric C ° est l'abréviation T U N G s t è n e - A R g o n .
L ' a m p o u l e a la f o r m e d'une l a m p e , la c a t h o d e est m o n t é e e n dérivation (figure 8 ) sur u n e partie d e l'enroulement d e l'auto- transformateur, ce dernier p e r m e t t a n t d'adapter la tension d u secteur à celle désirée p o u r le c o u r a n t redressé.
distincts et n o n à l'aide d'un auto-transformateur ; d e cette façon le circuit d'utilisation est c o m p l è t e m e n t isolé d u secteur. Il en résulte q u e l'on p e u t charger sans inconvénient des batteries mai isolées o u a y a n t u n pôle à la terre et q u e l'on p e u t toucher p ar
Fia. 10.
L'appareil est auto-excitateur, il suffit d e f e r m e r l'interrupteur d u côté alternatif, le filament de. t u n g s t è n e est porté à l'incan- d e s c e n c e ; celui-ci é m e t des particules d'électrons qui, p a r colli- sion a v e c les molécules d e g a z , les ionisent et p e r m e t a u courant d e passer d a n s u n sens s e u l e m e n t .
Fig. 11. — Redresseur de courant « Tungar » de la Cie Thomson-Houston.
(Vne intérieure).
Fig. 12. — Redresseur « Tungar » chargeant une petite batterie d'accumulateurs.
i n a d v e r t a n c e a u circuit d'utilisation sans ressentir d e secousses.
L a d u r é e des a m p o u l e s est aussi l o n g u e q u e celle de.-; l a m p e s à i n c a n d e s c e n c e ordinaire. G é n é r a l e m e n t u n e a m p o u l e p e u t assurer p e n d a n t 6 0 0 à 8 0 0 heures u n service chargé, p e n d a n t 8 0 0 à 1.000 heures u n service n o r m a l , p e n d a n t 1.000 à 1.600 heures e n service p e u chargé. O n a v u d e s a m p o u l e s durer jusqu'à 2.000 heures. L'appareil p e u t sup- porter des surcharges i m p o r t a n t e s . C e petit redres- seur p e u t fonctionner sans surveillance ; il peut charger p e n d a n t la nuit u n e batterie utilisée pen- d a n t le jour ; il p e r m e t ainsi, d a n s bien des cas, d e faire l'économie d'une batterie d e rechange (figure 1 2 ) .
L e s types n o r m a u x d e redresseurs T u n g a r sont les suivants :
a ) Type de « Garage privé ».
C e t y p e est c o n ç u spécialement p o u r les besoins d e l'automobilisme. Il p e r m e t d e charger une batterie d e d é m a r r a g e à 3 é l é m e n t s a u r é g i m e de 5 a m p è r e s , o u u n e batterie d e 6 é l é m e n t s a u régime d e 3 a m p è r e s .
L a figure n ° 8 indique le m o n t a g e d'un redresseur R c c t i g o n sur auto-transformateur utilisant s e u l e m e n t la moitié des o n d e s d e la c o u r b e d e la force électromotrice. L a figure n ° 1 0 d o n n e u n m o n t a g e utilisant la totalité des o n d e s .
L a Cie T h o m s o n - H o u s t o n alimente toujours les redresseurs T u n g a r (fig 1 1 ) à l'aide d'un transformateur à d e u x e n r o u l e m e n t s
b ) Type dit téléphonique.
C e t y p e est plus spécialement établi p o u r la c h a r g e des batte- ries centrales d e 1 2 é l é m e n t s a u p l o m b . S o n r é g i m e m o y e n de c h a r g e est d e 5 a m p è r e s . O n p e u t utiliser des r é g i m e s plus petits ci réglant la résistance d'un rhéostat placé sur l'appareil.
(A suivre.)
