CH238735A - Secondary voltage transformer continuously adjustable in magnitude and sign. - Google Patents

Secondary voltage transformer continuously adjustable in magnitude and sign.

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CH238735A
CH238735A CH238735DA CH238735A CH 238735 A CH238735 A CH 238735A CH 238735D A CH238735D A CH 238735DA CH 238735 A CH238735 A CH 238735A
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winding
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magnetization
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Inventor
Giroz Henri-Edmond
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Giroz Henri Edmond
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/14Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with variable magnetic bias
    • H01F29/146Constructional details

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Description

  

  Transformateur à tension     secondaire    réglable de faon     continue     en grandeur et en signe.    La     présente    invention a pour     objet    un       transformateur    à     tension        secondaire    réglable  <B>(le</B> façon     continue    en     grandeur    et en signe,

   du  type     comportant    un circuit     magnétique    divisé  en plusieurs     branches.    dont     certaines    sont     mu-          nies-d'enroulements    de     prémagnétisation    ali  mentés en courant -continu d'intensité réglable  ,de façon à faire varier la     réluctance    de cer  taines parties du circuit magnétique et, :

  de     ce     fait, le flux     traversant.l'enroulementsecondaire,     transformateur qui est     caractérisé    -en     ce    que       l'enrouff.ement    primaire est     subdivisé    en deux       parties        connectées    en série et     disposées    sur       deux    branches     -distinctes    du circuit magnéti  que portant     également    les enroulements de       prémagnétisation,    tandis que l'enroulement  secondaire     est,dispo,

  sé    sur une     autre    branche  dudit     circuit,    et que le     sens        @de    l'enroulement  des deux     bobinages        primaires    et la disposi  tion     relative    des trois branches du circuit       magnétique    sont tels que, en     l'absence    de toute       prémagnétisation,

      le     flux        traversant    la bran-         che    portant l'enroulement     .secondaire    soit     nül     et qu'il soit égal à la différence des flux     alter-          natifs    traversant le     deux    branches primaires  lorsque ces     -deux    branches sont     prémagnéti-          sées.     



       Le    dessin annexé     représente    schématique  ment, à     titre        d'exemples,        deux    formes     4'exécu-          tion    -du     transformateur,    objet de,     l'invention.     



       Fig.    1     représente    le     circuitmagnétiquë    de  la     première        fourme        ,d'-exécution.     



       Fig.    2 montre, en (a), de quelle façon sont       bobinési    sur le circuit     magnétique    de la     fig.    1  les     enroulements    à     courant        alternatif    - (pri  maire et secondaire) et en (b) les roulements       de        prémagnétisation        ou     de     situ-          ration.     



       Fig.    3 -et 4     représentent    une     coupe        Vert-          cale    et     horizontale    .dé la     seconde        fermé        :d'ëxé-    ,       tution.    ..  



  Sur la     fig.    '1 est     représentée        .la        coupe    ver  ticale     d'un    circuit     magnétique    à     trois        noyaux          principaux    1, 2, 3; 1 et S     constituant    les           noyaux    extrêmes et 2 le noyau central. Les  noyaux     extrêmes,    1 et 3 sont     eux-mêmes    divi  sés en     deux    colonnes 5 et 6, d'une part, 7 et  8 de l'autre.  



  Sur la fi-. 2 (a) sont représentés les en  roulements à courant alternatif, c'est-à-dire       l'enroulement    primaire 9, 10 et l'enroulement  secondaire 11. Dans l'exemple choisi, ces       enroulements    ,sont     .montés    en     autotransforma-          teur,    les bobines 9 et 10     tanstituant    l'enroule  ment primaire ou enroulement     d'excitation    à  fil fin, et la bobine 11     l'enroulement    addition  nel ou secondaire à gros fil.  



  Ainsi     qu'ïl    est indiqué sur la     fig.    2 (b),  les enroulements     de        prémabnétisation    ou de  saturation     alimentés    en courant continu sont  répartis sur les colonnes 5 et 6, d'une part,  7 et 8 de l'autre, de façon telle que les noyaux  1 et 3 puissent être considérés séparément  comme deux     .eircuitks    magnétiques fermés in  -dépendants sur lesquels agissent respective  ment les enroulements de     saturation    12, 13,  16 et 17, d'une part, 14, 15, 18 et 19, d'autre       part.    Les flux résultants, développés respecti  vement par les     enroulements    12, 13, 16 et 17.

    d'une part, 14, 15, 18 et 19,     @de,    .l'autre,     va-          rient    en sens inverse, c'est-à-dire que l'un     des     noyaux 1 ou 3     -est        complètement    saturé quand  l'autre est     complètement        désaturé,    et vice       versa.     



  L'une des principales propriétés du     trans-          formateur    représenté est que, l'induction dans  le noyau 1 et     l'induction    dans le noyau 3 va  riant en     sens        inverse,    on peut régler la loi de       variation    de     l'ïuductrion    pour chacun de ces  noyaux, de telle sorte que le flux total à     tra-          vers    l'ensemble     die    l'enroulement primaire ou       dl'excitation        constitué    par les bobines 9 et 10  reste     pratiquement    constant.

   En conséquence,  quel que soit     l'éta-t,de    saturation respectif des  noyaux extrêmes, le transformateur absorbe  un courant magnétisant pratiquement cons  tant qui ne     dépend    que     @de    la valeur de la  tension     dit    réseau appliquée aux extrémités  de l'ensemble     des    bobines 9 et 10.  



       Supposons    que l'on     ma,i@ntienue        constante     la tension aux     bornes    de l'ensemble des enrou  lements 9     e@t    10. Supposons, d'autre     part,    que    l'on fasse varier la saturation dans ,les noyaux  1 et 3 en satisfaisant aux conditions     indiquées     plus haut.

   Au début, le noyau 1 sera     eom-          p.lëtement        saturé    et le noyau 3     complètement          désaturé.    Puis la     saturation        -du    noyau 1<B>dé-</B>  croîtra, tandis que     celle    du noyau 3     croîtra.     Finalement, le noyau 1 sera complètement       désaturé    et le noyau 3     complètement    saturé.

    Dans     ces    conditions, au début, il se développe  dans     d'enroulement    11     une    tension s'ajoutant  à la tension du     réseau    et dont la valeur  théorique, en supposant la     réluctance    du  noyau 1 infinie et négligeables les fuites entre  les     enroulements    10 et 11, serait     telle    que le  rapport de cette tension et de celle du réseau  soit égal au rapport des nombres de spires res  pectifs de 10 et<B>11.</B> La saturation du noyau  1 commençant à     d=écroître    et     celle    du noyau 3  commençant à croître,

   le flux passant par le  noyau 2 décroîtra et da tension     développée     dans 11 diminuera. Lorsque la saturation sera  la, même dans les noyaux 1 et 3, le flux pas  sant par le     noyau    2 sera nul ainsi que la ten  sion développée dans<B>Il.</B> La saturation conti  nuant à décroître dans 1 et à croître dans 3,  le flux     s'inversera    dans 2, et     il    se développera  dans 1.1.

   une tension soustractive dont la va  ,leur     absolue        augmentera    progressivement  pour     atteindre    sa valeur maximum lorsque le  noyau 1 sera     complètement        d'ésaturé    et le  noyau 3     complètement    ,saturé. Cette     tension     sera d'ailleurs     égale    et de     signe    contraire à  celle     développée    au début, lors     @de    la     satura-          tion-    maximum de<B>1</B> et nulle<B>de 3.</B>  



  On     remarquera        que    le transformateur agit  par action différentielle puisque le flux à tra  vers le     noyau    2     dépend    de la     différence    de       réluctance    entre les noyaux 1 et 3;

   autrement  dit, l'augmentation de     réluctance        die    l'un des  noyaux     extrêmes    et la diminution de     rélue-          tance    de .l'autre     peuvent        "être        considérées     comme faisant varier dans le même sens deux  facteurs dont dépend le flux à travers le  noyau central.  



  Cette disposition de circuit     magnétique    est  combinée avec une     disposition        spéciale    des  enroulements de saturation 12, 13, 14, 15,  d'une part, 16, 17, 18, 19, d'autre part, repré-      semés     fig.    2 (b).     Les        enroulements    12; 13, 14,  15 sont alimentés sous courant     ,sensiblement     constant par une     source        auxiliaire    ;de     courant     continu.

   Ils -sont     calculés    de     telle        façon    que  ce courant     constant    développe respectivement  sur les     colonnes    5 et 6, d'une part, 7 et 8,  d'autre part, des ampère-tours     magnétisants          égaux-à    la moitié de     ceux    qui correspondent  à la pleine     saturation.     



  Les enroulements 16, 17, 18 et 19 sont bo  binés dans un     sens    tel que, pour     un-    certain  sens de     courant        files    traversant, les     champs     respectifs développés dans     les        colonnes.    5 ,et 6,       d'unie    part, 7 et 8, d'autre     part,        s'ajoutent    aux  champs développés par     les        enroulements    12,  13, 14;

   15 dans l'un des     noyaux        extrêmes    et  s'en retranchent dans     l'autre.    Dans     l'exemple          fig.    2 (b), les -champs respectifs .des     enroule-          ments    12, 13, 14, 15, d'une     part,    16, 17, 18,  19, d'autre part,     s'ajoutent    dans 1- et se re  tranchent dans 3,     quandi    la     borne    20 est posi  tive et la     borne    21 négative.

   C'est l'inverse  quand     lia        borne    21     .est        positive    et la     borne    20  négative.     Les        ampère-tours    des     @c1ifférentes     parties .de !l'enroulement 16, 17, 18, 19 sont  calculés de telle     sorte    que ,lorsque le courant  de     saturation    est     maximum    dans     cet    enroule  ment, 20     étant    positif et 21 négatif, le champ  est maximum dans 5 et 6 et nul dans 7 -et 8.

    Lorsque<B>ce</B>     courant-est        nul,    le champ résul  tant est le môme     ,dans,    5 et 6,     d'une    part,       ,et    7 et 8     .d!e    l'autre. Enfin, lorsque le courant  est maximum dans le sens opposé, 20     étant     négatif et 21 positif, le     champ    est maximum  ,dans 7 et 8 et nul dans. -5 et 6.  



  Il en     résulte    que la     tension    développée  dans     l'enroulement    11 suit, en grandeur et en       signe,    les variations du courant     traversant          l'enroulement    16; 17, 18, 19.

   En effet, si l'on  considère comme positif le     sens    -du courant  de 20 vers 21 et     positif        le    sens de la     tension          induite        idans    11 en allant ide 24     vers    25, la  tension     développée,dans    11 sera positive lors  que le courant     traversant    16, 17, 18, 19 sera       positif,-    nulle lorsqu'il sera nul, et     négative     lorsqu'il sera négatif.

   On remarquera     que     toute     variation    :du courant à travers 16, 17,  18, 19 provoque une     augmentation    de flux    dans 5 et<B>6,</B> d'une     part,    et une diminution       corrélative    ide flux dans 7 et 8, d'autre     part,     ou     réciproquement.     



  Dans     ce    qui     précède,    on n'a considéré que  le flux     indbit    par     l'ensemble    des enroulements  9 et 10 à travers     l'enroulement    11, lorsque  les     enroulements    9 et 10 ne sont parcourus  que par un courant     magnétisant    ou courant à       vüde,

      et que l'enroulement 11 ne     débite    aucun       courant        albernahf        dans        le        circuit          Lorsque    la     différence    de     réluctance    entre  les     noyaux    1 et 3     ,diminue,    la mutuelle     induc-          tance        entre    l'enroulement 11, .d'une part, et       les        enroulements    9 et 10, d'autre part, di  minue     également,

      la tension induite dans  l'enroulement 11     diminue    -et la     réactance    de       fuite    de     l'enroulement    11     augmente.    Dans       l'un:

      des     cas        extrêmes,    quand l'une des     réluc-          tances    est négligeable par rapport à l'autre,  le     transformateur-    se     comporte    sensiblement  comme un     transformateur        ordinaire        -dont    le       primaire        :serait    constitué par l'un :ou l'autre  ,des     enroulements    9 et 10 et le secondaire par  l'enroulement 11.

   Dans, l'autre cas extrême,  quand les deux     réluctances    sont égales,     le          transformateur    se     comporte    comme deux     ré-          aetances    indépendantes, sans     aucune    mutuelle  induction, l'une     constituée    par les enroule  ments 9 et 10     et    équilibrant la     tension    du  réseau,     l',autre        constituée    par     l'enroulement     11 et provoquant     une    chute de     tension    induc  tive,

  du     côté        utilisation.     



  II -est évident -que le     transformateur    ci  -dessus décrit peut     présenter        -de        nombreuses          variantes.    Par     -exemple,    les .enroulements 9  et 10! d'une part, et 11, d'autre, part, pour  raient     être    entièrement séparés et l'appareil       fonctionner        comme    transformateur avec     en-          roulements    séparés- au lieu     @d-e    fonctionner       comme        auto-transformateur.     



       On    peut     prévoir    également deux circuits  magnétiques     indépendants    - traversant tous  deux soit     S'enroulement        primaire,    soit     l'en-          roulement        secondaire    et développant dans l'un  ou l'autre<B>de</B> ces     enroulements.        ides        flux    en       opposition.    Les     fig.    3 et 4     donnent    une coupe  en     élévation    et en -plan d'une deuxième forme  d'exécution du  <RTI 

   ID="0003.0175">   transformateur,    qui     est    équi-           valente    à celle se-Ion fi-. 1 .et 2, mais permet  tant d'utiliser des éléments de carcasses  magnétiques d'une     construction    plus courante.

         Cette    seconde     forme    d'exécution conduit  toutefois à une moins bonne     utilisation    du fer  dans le noyau     çentrail.    On peut se     rendre     compte de la façon dont un tel     transformateur     peut être réalisé en se rapportant aux     fig.    3  et 4. lie circuit     magnétique    de ce transfor  mateur est     constitué    par quatre: carcasses       monophasées    ordinaires donnant en coupe  huit     ,sections    de noyaux 59, 60, 61, 62, 63,  64, 65, 66.  



  Les enroulements 67, 68, 69, 70 sont     bobi-          nés    respectivement sur les noyaux 59, 65, 60,  66. Des     -enroulements    67, 69, d'une part, et  68, 70, d'autre     part,    jouent     respectivement          vis-à-vis    des enroulements 71 et 72 le même  rôle que les enroulements 9, 10     vis-à-vis    de  l'enroulement<B>Il</B> .sur la     fig.    3.

   Des sens de  bobinage sont tels qu'à, un instant donné il       se,développe,    pour     un    certain courant traver  sant les quatre     enro@ul,ements    67, 68, 69, 70,  un flux     @dans    un     certain    sens     -dans    les noyaux  59, 62, 63, 66 et un flux     de    sens inverse dans  les noyaux 60, 61, 64, 65.     Des    enroulements  de     prémagnétisation    ou de saturation 73, 75,  d'une part, et 74, 76, d'autre part, sont com  binés de telle     sorte    que, lorsque la.

       saturation          des        noyaux    59, 60, 61, 62     augmente,    celle des  noyaux 63, 64, 65, 66 diminue et     réciproque-          .ment.    Des flux     alternatifs    dans 59 et 60  étant toujours en opposition,     il    ne se déve  loppera aucune force électromotrice induite  dans 73 ou 75.

   De même, les flux     alternatifs          dans    65 et 66 étant toujours en opposition, il  ne se     @développera        aucune        force    électromotrice       induite    .dans 74 ou 76. Enfin, les enroule  ments 71 et 72     ,sont    bobinés et connectés de  telle sorte que les forces électromotrices in  duites     respectivement    dans chacun de ces  enroulements     s'ajoutent.     



  Dans ces     conditions,    le fonctionnement du       transformateur    est le suivant: quand les       ampère-tours        développés        par    73, 75 sont  maxima, ceux     développés    par 74, 76 sont nuls.

    Les noyaux 59, 60, 61, 62 sont complètement       saturés,    les noyaux 63, 64, 65, 66 complète-    ment     désaturés.    Des flux     négligeables        dans     61, 62 et maxima dans 63, 64 induisent dans  71 et 72, des     forces        électromotrices    qui s'ajou  tent et dont la, résultante est dirigée dans un  certain sens.

   Au fur et à mesure que les       t        ampère        -tours        développés        par        73,        75        dimi-          nuent,    tandis que     ceux        téveloppés    par 74, 76  augmentent, les flux     .dans    63, 64 diminuent,  tandis que ceux de 61, 62 en opposition     avec     les     premiers    augmentent, ce qui a pour effet  de diminuer le flux     résultant    à travers 71  et;

   72, et, par     suite,    la force     électromotrice    in  duite     dans        ce    système     d'enroulement.        Quand     les     ampère-tours    développés par 73-75 sont  égaux à ceux     dévdloppés    par 74, 76, les flux  dans 63, 64 sont     égaux    aux flux     opposés    dans  61, 62 et le flux résultant à     travers    71 et 72  est nul. Par suite, la force     électromotrice    in  duite dans     cette    disposition d'enroulement  s'annule.

   Enfin,     quand        les        ampère-tours    déve  loppés par 73, 75     deviennent    plus petits que  ceux     développés    par 74, 76, il se     développe     à nouveau     .dans    71. et 72 une     force        électro-          motrice    induite de sens     opposé    à celui de la.  force     électromotrice    qui se ,développait quand       les        ampère-tours    de 73, 75 l'emportaient sur  ceux de 74, 76.

   Quand ces derniers sont nuls  et les     premiers    maximum, la     force    électro  motrice induite     dans    71, 72 est maxima. Elle  est égale et. opposée à     celle    qui se développait  quand les     ampère-tours    de 73, 75 étaient  maxima et     ceux    de 74, 76 nuls.



  Secondary voltage transformer continuously adjustable in magnitude and sign. The present invention relates to a transformer with adjustable secondary voltage <B> (the </B> continuously in magnitude and sign,

   of the type comprising a magnetic circuit divided into several branches. some of which are provided with pre-magnetization windings supplied with direct current of adjustable intensity, so as to vary the reluctance of certain parts of the magnetic circuit and,:

  as a result, the flux traversing the secondary windings, a transformer which is characterized -in that the primary rouff.ement is subdivided into two parts connected in series and arranged on two separate branches of the magneti circuit which also carries the windings of premagnetization, while the secondary winding is, available,

  se on another branch of said circuit, and that the direction @de winding of the two primary windings and the relative arrangement of the three branches of the magnetic circuit are such that, in the absence of any premagnetization,

      the flux passing through the branch carrying the secondary winding is nül and that it is equal to the difference of the alternating fluxes passing through the two primary branches when these -two branches are premagnetized.



       The accompanying drawing shows schematically, by way of example, two embodiments of the transformer, object of the invention.



       Fig. 1 represents the magnetic circuit of the first fourme, of-execution.



       Fig. 2 shows, in (a), how the magnetic circuit of FIG. 1 the alternating current windings - (primary and secondary) and in (b) the premagnetization or situa- tion bearings.



       Fig. 3 -and 4 represent a vertical and horizontal section .dé the second closed: of execution. ..



  In fig. 1 is shown the vertical section of a magnetic circuit with three main cores 1, 2, 3; 1 and S constituting the extreme nuclei and 2 the central nucleus. The extreme cores, 1 and 3 are themselves divided into two columns 5 and 6, on the one hand, and 7 and 8 on the other.



  On the fi-. 2 (a) are shown as alternating current bearings, that is to say the primary winding 9, 10 and the secondary winding 11. In the example chosen, these windings are mounted as an autotransformer. , the coils 9 and 10 tanstituant the primary winding or fine wire excitation winding, and the coil 11 the additional or secondary coarse wire winding.



  As indicated in fig. 2 (b), the premabnetization or saturation windings supplied with direct current are distributed on columns 5 and 6, on the one hand, 7 and 8 on the other, so that cores 1 and 3 can be considered separately as two closed independent magnetic circuits on which the saturation windings 12, 13, 16 and 17 act respectively, on the one hand, 14, 15, 18 and 19, on the other hand. The resulting fluxes, developed respectively by the windings 12, 13, 16 and 17.

    on the one hand, 14, 15, 18 and 19, on the other hand, go in the opposite direction, that is to say that one of the nuclei 1 or 3 -is completely saturated when the the other is completely desaturated, and vice versa.



  One of the main properties of the transformer shown is that, with the induction in nucleus 1 and induction in nucleus 3 going in opposite directions, the law of variation of the uductrion can be set for each of these. cores, so that the total flux through the assembly of the primary or excitation winding constituted by coils 9 and 10 remains practically constant.

   Consequently, whatever the state of respective saturation of the extreme cores, the transformer absorbs a practically constant magnetizing current which depends only on the value of the so-called network voltage applied to the ends of all the coils. 9 and 10.



       Let us suppose that we keep the voltage at the terminals of all the windings 9 e @ t constant constant. Let us suppose, on the other hand, that we vary the saturation in the cores 1 and 3 by satisfying the conditions indicated above.

   At the start, core 1 will be completely saturated and core 3 completely desaturated. Then the saturation - of nucleus 1 <B> de- </B> will increase, while that of nucleus 3 will increase. Eventually, nucleus 1 will be completely desaturated and nucleus 3 completely saturated.

    Under these conditions, at the beginning, it develops in winding 11 a voltage adding to the voltage of the network and whose theoretical value, assuming the reluctance of the core 1 infinite and negligible the leaks between the windings 10 and 11, would be such that the ratio of this voltage and that of the network is equal to the ratio of the respective numbers of turns of 10 and <B> 11. </B> The saturation of nucleus 1 starting to increase and that of nucleus 3 starting to grow,

   the flux passing through the core 2 will decrease and the tension developed in 11 will decrease. When saturation is the same, even in nuclei 1 and 3, the flux passing through nucleus 2 will be zero as well as the voltage developed in <B> Il. </B> Saturation continues to decrease in 1 and to grow in 3, the flow will reverse in 2, and it will expand in 1.1.

   a subtractive voltage whose absolute rv will gradually increase to reach its maximum value when core 1 is completely unsaturated and core 3 is completely saturated. This voltage will also be equal and of opposite sign to that developed at the beginning, during @ maximum saturation- of <B> 1 </B> and zero <B> of 3. </B>



  It will be noted that the transformer acts by differential action since the flux through to the core 2 depends on the difference in reluctance between the cores 1 and 3;

   in other words, the increase in reluctance of one of the extreme nuclei and the decrease in reluctance of the other can be considered to cause two factors to vary in the same direction on which the flux through the central nucleus depends.



  This arrangement of the magnetic circuit is combined with a special arrangement of the saturation windings 12, 13, 14, 15, on the one hand, 16, 17, 18, 19, on the other hand, shown in fig. 2 (b). The windings 12; 13, 14, 15 are supplied with current, substantially constant by an auxiliary source of direct current.

   They are calculated in such a way that this constant current develops respectively on columns 5 and 6, on the one hand, 7 and 8, on the other hand, magnetizing ampere-turns equal to half of those corresponding to the full saturation.



  Windings 16, 17, 18 and 19 are wound in a direction such that, for a certain direction of thread current passing through, the respective fields developed in the columns. 5 and 6, on the one hand, 7 and 8, on the other hand, are added to the fields developed by the windings 12, 13, 14;

   15 in one of the extreme nuclei and become entrenched in the other. In the example fig. 2 (b), the respective -fields. Of the windings 12, 13, 14, 15, on the one hand, 16, 17, 18, 19, on the other hand, are added in 1- and re-cut in 3, when terminal 20 is positive and terminal 21 negative.

   The reverse is true when terminal 21 is positive and terminal 20 negative. The ampere-turns of the different parts of the winding 16, 17, 18, 19 are calculated such that when the saturation current is maximum in that winding, 20 being positive and 21 negative, the field is maximum in 5 and 6 and zero in 7 -and 8.

    When <B> this </B> current is zero, the resulting field is the same, in, 5 and 6, on the one hand, and 7 and 8, on the other. Finally, when the current is maximum in the opposite direction, 20 being negative and 21 positive, the field is maximum, in 7 and 8 and zero in. -5 and 6.



  As a result, the voltage developed in winding 11 follows, in magnitude and sign, the variations in the current flowing through winding 16; 17, 18, 19.

   Indeed, if we consider as positive the direction of the current from 20 to 21 and positive the direction of the voltage induced idans 11 going from 24 to 25, the voltage developed in 11 will be positive when the current flowing through 16 , 17, 18, 19 will be positive, - zero when it is zero, and negative when it is negative.

   Note that any variation: of the current through 16, 17, 18, 19 causes an increase in flux in 5 and <B> 6, </B> on the one hand, and a correlative decrease in flux in 7 and 8, on the other hand, or vice versa.



  In the foregoing, only the flux indbit by all of the windings 9 and 10 through the winding 11 has been considered, when the windings 9 and 10 are only traversed by a magnetizing current or current to vüde,

      and that the winding 11 does not deliver any albernahf current in the circuit When the difference in reluctance between the cores 1 and 3, decreases, the mutual inductance between the winding 11, on the one hand, and the windings 9 and 10, on the other hand, also reduced,

      the voltage induced in the winding 11 decreases and the leakage reactance of the winding 11 increases. In one:

      in extreme cases, when one of the reluctances is negligible compared to the other, the transformer behaves more or less like an ordinary transformer, the primary of which: would be made up of one or the other of the windings 9 and 10 and the secondary by winding 11.

   In the other extreme case, when the two reluctances are equal, the transformer behaves like two independent reactances, without any mutual induction, one formed by windings 9 and 10 and balancing the voltage of the network, l ', another constituted by the winding 11 and causing an inductive voltage drop,

  on the use side.



  It is obvious -that the above-described transformer can have many variants. For example, windings 9 and 10! on the one hand, and 11, on the other hand, could be entirely separate and the apparatus could function as a transformer with separate windings instead of functioning as an auto-transformer.



       It is also possible to provide two independent magnetic circuits - both passing through either the primary winding or the secondary winding and developing in one or the other <B> of </B> these windings. ides flow in opposition. Figs. 3 and 4 give a section in elevation and in -plan of a second embodiment of the <RTI

   ID = "0003.0175"> transformer, which is equivalent to that se-Ion fi-. 1. And 2, but allows both the use of magnetic carcass elements of a more common construction.

         This second embodiment, however, leads to less efficient use of iron in the entrail core. One can see how such a transformer can be produced by referring to FIGS. 3 and 4. The magnetic circuit of this transformer consists of four: ordinary single-phase carcasses giving an eight section, core sections 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66.



  The windings 67, 68, 69, 70 are wound respectively on the cores 59, 65, 60, 66. Windings 67, 69, on the one hand, and 68, 70, on the other hand, play respectively screw -à -à -vis the windings 71 and 72 the same role as the windings 9, 10 vis-à-vis the winding <B> II </B>. in fig. 3.

   Winding directions are such that at a given instant it develops, for a certain current passing through the four windings 67, 68, 69, 70, a flow in a certain direction - in the cores 59, 62, 63, 66 and a reverse flow in the cores 60, 61, 64, 65. Pre-magnetization or saturation windings 73, 75, on the one hand, and 74, 76, on the other hand, are combined in such a way that when the.

       saturation of nuclei 59, 60, 61, 62 increases, that of nuclei 63, 64, 65, 66 decreases and vice versa. As the alternating flows in 59 and 60 are always in opposition, no electromotive force induced in 73 or 75 will develop.

   Likewise, with the alternating flows in 65 and 66 still being in opposition, no induced electromotive force will develop in 74 or 76. Finally, the windings 71 and 72 are wound and connected so that the electromotive forces additions respectively in each of these windings are added.



  Under these conditions, the operation of the transformer is as follows: when the ampere-turns developed by 73, 75 are maximum, those developed by 74, 76 are zero.

    Nuclei 59, 60, 61, 62 are completely saturated, nuclei 63, 64, 65, 66 completely desaturated. Negligible fluxes in 61, 62 and maxima in 63, 64 induce in 71 and 72, electromotive forces which are added and the resultant of which is directed in a certain direction.

   As the t ampere -turns developed by 73, 75 decrease, while those developed by 74, 76 increase, the fluxes in 63, 64 decrease, while those of 61, 62 in opposition to the the former increase, which has the effect of decreasing the resulting flux through 71 and;

   72, and, consequently, the electromotive force induced in this winding system. When the ampere-turns developed by 73-75 are equal to those developed by 74, 76, the fluxes in 63, 64 are equal to the opposing fluxes in 61, 62 and the resulting flux through 71 and 72 is zero. As a result, the electromotive force induced in this winding arrangement is canceled out.

   Finally, when the ampere-turns developed by 73, 75 become smaller than those developed by 74, 76, there again develops in 71. and 72 an induced electromotive force in the opposite direction to that of the. electromotive force which developed when the ampere-turns of 73, 75 outweighed those of 74, 76.

   When the latter are zero and the former maximum, the electro-motive force induced in 71, 72 is maximum. It is equal and. opposed to that which developed when the ampere-turns of 73, 75 were maximum and those of 74, 76 zero.

 

Claims (1)

REVENDICATION Transformateur à tension secondaire ré glable de façon continue en grandeur et en signe, du type comportant un circuit magné tique divisé en plusieurs branches dont cer- taînes sont munies d'enroulements de pré- magnétisation alimentés en courant continu d'intensité réglable,de façon à faire varier la réluctance de certaines parties du circuit magnétique et, de ce fait, le flux traversant l'enroulement secondaire, CLAIM Secondary voltage transformer continuously adjustable in magnitude and sign, of the type comprising a magnetic circuit divided into several branches, some of which are provided with pre-magnetization windings supplied with direct current of adjustable intensity, so as to vary the reluctance of certain parts of the magnetic circuit and, therefore, the flux passing through the secondary winding, caractérisé en ce que l'enroulement primaire est subdivisé en deux parties connectées en série et disposées sur deux branches distinctes du circuit magné tique portant également les enroulements de prémagnétisaton, tandis que l'enroulement secondaire est -disposé sur une autre branche dudit circuit, et que le sens -de l'enroulement des deux bobinages primaires et la disposi tion relative des: characterized in that the primary winding is subdivided into two parts connected in series and arranged on two separate branches of the magnetic circuit also carrying the premagnetization windings, while the secondary winding is -disposed on another branch of said circuit, and that the direction of winding of the two primary windings and the relative arrangement of: trois, branches du circuit magnétique sont tels que, eu l'absence: de toute prémagnétisation, ,le flux traversant la branche portant l'enroulement secondaire soit nul et qu'il soit égal à ;la différence des flux alternatifs traversant les deux branches pri maires lorsque ces.- deux branches sont pré- magnétisées. SOUS-REVENDICATIONS: three branches of the magnetic circuit are such that, in the absence: of any premagnetization,, the flux passing through the branch carrying the secondary winding is zero and that it is equal to; the difference of the alternating fluxes passing through the two primary branches mayors when these.- two branches are pre-magnetized. SUB-CLAIMS: 1. Transformateur selon la revendication, caractérisé par le fait que .les deux enroule ments de prémagnétisation montés sur les deux branches primaires @du circuit magnéti que .sont disposés -de manière que l'on puisse faire varier simultanément en sens opposé la somme .algébrique des ampère-tours de pré magnétisation de façon telle que la réactance apparente à <RTI 1. Transformer according to claim, characterized in that .the two pre-magnetization windings mounted on the two primary branches @du magneti circuit that .are arranged so that the sum can be varied simultaneously in the opposite direction. algebraic pre-magnetization ampere-turns such that the apparent reactance at <RTI ID="0005.0039"> vide die l'ensemble de s'enroule ment primaire reste sensiblement constante. 2. Transformateur selon la revendication et la eous-revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits enroulements de pr6magnéti- sation sont divisés en .deux groupes, ID = "0005.0039"> vacuum die assembly of the primary winding remains substantially constant. 2. Transformer according to claim and eou-claim 1, characterized in that said premagnetization windings are divided into two groups, les bobi nages de .chacun @de .ces deux groupes appar tenant aux deux branches primaires, étant connectés en série, et !disposés .de telle façon que, sur l'une des branches primaires, les flux produits par les, enroulements des deux grou pes s'ajoutent, tandis qu'ils se retranchent sur l'autre branche primaire, l'un -des groupes d'enroulement, the windings of .each of these two groups belonging to the two primary branches, being connected in series, and! arranged. in such a way that, on one of the primary branches, the flows produced by the windings of the two groups are added, while they are entrenched on the other primary branch, one of the winding groups, de prémagnétisiation étant ali menté par un courant constant et l'autre par un courant de valeur et de sens réglables. 3. Transformateur selon la revendication, caractérisé par le fait que les enroulements , of pre-magnetization being supplied by a constant current and the other by a current of adjustable value and direction. 3. Transformer according to claim, characterized in that the windings, de prémagnétisation montés sur les branches primaires du circuit magnétique sont disposés de telle façon que la tension alternative in- iduitedans chacun de ces enroulements par l'enroulement primaire de la branche corres pondante soit nulle, et que le flux de pré- magnétisation produit par chacun de, pre-magnetization units mounted on the primary branches of the magnetic circuit are arranged such that the alternating voltage induced in each of these windings by the primary winding of the corresponding branch is zero, and that the pre-magnetization flux produced by each of, ces enroulements se ferme sur lui-même dans la branche primaire correspondante. 4. Transformateur selon la revendication et la sous-revendication 3, caractérisé par le fait que -chacune -dies branches primaires est divisée en. , these windings closes on itself in the corresponding primary branch. 4. Transformer according to claim and sub-claim 3, characterized in that -each -dies primary branches is divided into. , deux -colonnes parallèles et que les enroulements de prémagnétisation sont divi sés en deux parties bobinées. chacune autour de l'une de ces colonnes, et connectés en série, tandis que l'enroulement primaire est bobiné autour de l'ensemble des deux colonnes. 5. two parallel columns and that the pre-magnetization windings are divided into two wound parts. each around one of these columns, and connected in series, while the primary winding is wound around the set of two columns. 5. Transformateur selon la revendication, caractérisé par le fait qu'il comporte un cir cuit magnétique du type utilisé dans les trans formateurs triphasées et comportant trois noyaux parallèles reliés à -leurs deux extré mités par deux culasses, l'enroulement secon daire étant monté sur le noyau central, tandis que les enroulements primaires et les enroule ments ,de prémagnétisation sont -disposés sur les,deux noyaux latéraux. Transformer according to claim, characterized in that it comprises a magnetic cir cuit of the type used in three-phase transformers and comprising three parallel cores connected to their two ends by two yokes, the secondary winding being mounted on the central core, while the primary windings and the pre-magnetization windings are arranged on the two side cores.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2058375A1 (en) * 1969-08-19 1971-05-28 Fernseh Gmbh

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