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DÉPHASEURS. — POLYPHASEURS. — TRANSFORMATEURS DE FRÉQUENCE. - HAUTE FRÉQUENCE

Déphaseurs. — Les déphaseurs ou transformateurs à décalage sont les appareils destinés à produire une différence de phase entre un courant et une tension, entre deux courants ou entre deux tensions.

11 n’existait pas, à l'Exposition de 1900, d’appareils présentés dans ce but spécial, mais on peut considérer comme tels les bobines de self-induction ou bobines de réaction ( Chocking-coil en anglais, Draselspule en allemand), employées pour le démarrage des moteurs synchrones à courants alternatifs simples exposés par certaines maisons.

Polyphaseurs. — On peut embrasser sous ce nom tous les appareils qui multiplient le nombre de phases d’un ou de plusieurs courants alternatifs simples. Pas plus que pour les déphaseurs, il n’était présenté d’appareils remplissant spécialement et exclusivement celte fonction ; mais on avait plusieurs exemples de leurs applications.

On peut considérer comme polyphaseurs :

1° Les bobines de réaction intercalées dans le circuit de démarrage des moteurs asynchrones à courants alternatifs simples dans le but de produire un courant déphasé en retard par rapport au premier ; le courant ainsi déphasé, envoyé dans un second enroulement du moteur, produit un champ tournant et transforme momentanément le moteur en moteur à champ tournant (Voir le fascicule consacré aux Moteurs électriques) ;

2° Un condensateur intercalé dans un circuit produit dans ce circuit un déphasage en avance sur la différence de potentiel qui l’alimente. Il joue le rôle de déphaseur et de polyphaseur lorsqu’il est combiné avec un autre circuit présentant seulement de la self-induction ;

3° Un transformateur triphasé dont le primaire est alimenté par un courant triphasé et dont les six extrémités des trois iils secondaires sont reliées aux six bagues d’une commutatrice formant à celle-ci du courant hexaphasé. Il fonctionne, dans ces conditions, comme polyphaseur, car la combinaison double le nombre de phases;

4° La combinaison des enroulements des permuta trices de M. Maurice Leblanc constitue également un polyphaseur, car on obtient, par la combinaison des bobines induites entre elles, avec deux courants (diphasés) ou trois courants (triphasés), n courants alternatifs, ou, plus

exactement, n forces électromotrices alternatives déphasées l’une par rapport à l’autre de — de

période ;

5° C’est également dans le groupe des polyphaseurs le dispositif imaginé par un ingénieur américain, M. Scott , et destiné à transformer des courants alternatifs diphasés en courants alternatifs triphasés, ou inversement.

Ce résultat est obtenu bien simplement par une combinaison convenable de circuits inducteurs et induits de deux transformateurs. Nous ne le mentionnons que pour mémoire, car nous n’avons vu figurer à l’Exposition aucun dispositif de ce genre.

On voit, par ces quelques exemples, que les déphaseurs et les polyphaseurs sont plutôt des organes ou des dispositifs de transformation que des transformateurs proprement dits. Il n’était cependant pas inutile d'en signaler ici l'existence et les fonctions importantes.

Transformateurs de fréquence. — L'emploi d’alternateurs de plus en plus puissants commandés par des moteurs à vapeur à faible vitesse angulaire oblige à baisser la fréquence, atia

de faciliter le couplage en parallèle, de ne pas employer un trop grand nombre de pôles, et de permettre 1 utilisation des commutatrices dont le fonctionnement s’accommode mal d une fréquence élevée.

Mais cette basse fréquence rend l’éclairage par arc et même par incandescence impossible, et I on a intérêt à augmenter la fréquence du courant alternatif, tout au moins dans le réseau destiné à l'éclairage. Le transformateur de fréquence a pour objet de résoudre le problème ainsi posé. Une solution simple et élégante nous est fournie par la Station centrale d'Edison à Brooklyn, où des courants alternatifs triphasés à 6 000 volts 25 périodes par seconde sont transformés en courants alternatifs diphasés à 2 300 volts et 62,5 périodes par seconde. L'appareil est constitué par un moteur triphasé synchrone à 4 pôles faisant 750 tours par minute et entraînant un rotor de moteur asynchrone à 6 pôles dont le stator produit un champ tournant à 6 pôles créé par le courant triphasé, la rotation du champ étant en sens contraire de celle du rotor. Le champ à 6 pôles faisant 500 tours par minute, il en résulte que la vitesse angulaire relative du rotor dans le champ tournant de son stator est de 750 -f- 500 = 1250 tours par minute. Le rotor portant un enroulement diphasé à 6 pôles est donc le siège de courants alternatifs dont la fréquence est égale à :

62,3 périodes par seconde

Les enroulements du rotor sont combinés pour que la force électromotrice développée soit de 2 300 volts ; mais il est évident que l’enroulement du rotor peut être établi pour une tension quelconque.

Grâce à l'emploi du moteur asynchrone, dont on peut régler 1 excitation, la transformation s'opère avec un cos a assez élevé, et le rendement de l'ensemble atteint 88 pour 100. La transformation s'opère sans autre système de connexion mobile que les bagues et frotteurs reliant le rotor mobile au circuit dont la fréquence a été surélevée par le transformateur.

Le même transformateur pourrait également s'appliquer à un réducteur de fréquence en faisant tourner le rotor dans le même sens que le champ; mais il n'existe pas encore d'application connue pour laquelle il suit nécessaire d effectuer une transformation de cette nature.

Transformateurs de haute fréquence. — Les courants alternatifs dissymétriques des bobines d’induction ou symétriques des alternateurs ont une fréquence relativement faible, comprise entre 25 et 100 périodes par seconde pour les alternateurs, et n'atteignant qu'exceptionnellement le chiffre de 800 à 1 < 00 périodes par seconde avec les bobines d'induction munies d'un interrupteur rapide tel que le wehnelt ou le caldwell.

Pour les expériences de télégraphie sans fil et certaines applications médicales et physiologiques, on a besoin d’obtenir des courants alternatifs de haute fréquence, ou, plus exactement,

de courte période, dont la durée cst inférieure au ,,, , et même au . ^ de seconde.

Les appareils permettant d'obtenir des courants alternatifs d'aussi courte période sont appelés, par antiphrase, des transformateurs de haute fréquence. Ils comprennent les oscillateurs et certains dispositifs indiqués par M. Tesla et M. d’Arsonval pour transformer chacun des extra-courants de rupture d une bobine d'induction ordinaire en une série de décharges oscillantes do très courte durée et rapidement amorties.

Les oscillateurs sont examinés dans le fascicule consacré à la télégraphie sans fil, et les dispositifs de Tesla et d'Arsonval dans les applications diverses.

TRANSFORMATEURS DIFFÉRÉS OU ACCUMULATEURS