Brevet FR2249416A1 — publié le 19750523

La présente invention a pour objet un transformateur à noyau de fer, notamment pour l'alimentation de tubes à rayons X, qui est pourvu de moyens de magnétisation par courant continu. On connaît déjà, par la demande de brevet allemand mise à l'inspection publique sous le nO 1.110.769, un montage pour la mise en et hors circuit commanddedu côté primaire d'un tube à rayons X alimenté en tension d'anode pulsée au moyen d'un contacteur de manoeuvre,montage dans lequel la mise en circuit se produit lors dlun passage par zéro de la tension. Grace à cette mise en circuit du transformateur à haute tension au voisinage de Il an- nulation de la tension,est évitée une pointe dangereuse de llélé- vation de la haute tension, ce qui permet de parer au risque d'une destruction des composants du circuit haute tension lors de la mise en service.La fermeture du circuit lors d'une annulation de la tension présente toutefois l'inconvénient qu'entre l'ordre de mise en service et la mise en service effective peut survenir un retard atteignant au maximum 0,02 seconde. On connait encore, par la demande de brevet allemand mise à l'Inspection Publique sous le nO 1.155.867, un montage dans lequel une surélévation dangereuse de la tension lors de la mise en circuit commandée du caté primaire d'un tzansformateur à haute tension pour l'alimentation d'un appareiL à rayons X est évitée grace à une fermeture amortie du circuit par ltintermédiaire d'une résistance.Un tel montage nécessite toutefois, en plus de l'organe de commutation proprement dit qui est nécessaire pour la mise en et hors circuit commandée du ctté primaire, deux organes de comnutation supplémentaires du mBme genre ainsi que, poir chacun de ces derniers, un dispositif de commande approprié, ce qui aboutit à un agencement complexe et coûteux. La présente invention se donne pour but de concevoir un transformateur grtce auquel la mise en circuit puisse s'effectuer pour n'importe quelle valeur instantanée de la tension du réseau, sans que le transformateur ni les composants du circuit secondaire risquent d'entre détruits ou endommagés par des surtensions. Ce but est atteint, conformément à l'invention, grace au fait que le noyau est partagé en deux moitiés par un plan contenant les axes des enroulements de travail, que sur chaque deminoyau est disposé au moins un enroulement de prémagnétisation et que les flux magnétiques produits par lesdits enroulements de prémagnétisation dans les deux demi-noyaux sont dirigés en sens opposé. L'invention et ses avantages seront explicités plus en détail à propos de diverses formes de réalisation décrites ci-apres à simple titre d'exemple illustratif et en se référant auKdessins ciannexés, en lesquels La figure 1 reproduit le schéma d'un appareil connu de radiodiagnostic, ce schéma étant destiné à faciliter la compréhension de l'invention La figure 2 représente en vue perspective un transformateur monophasé selon l'invention La figure 3 représente en vue latérale un transformateur triphasé selon l'invention La figure 4 est une vue de dessus du méme transformateur ;; Et la figure 5 fournit une représentation décomposée du mEme transformateur triphasé,destinêe à faciliter la compréhension de l'invention. Dans le schéma dé la figure 1, le transformateur à haute tension 1 alimente par son circuit secondaire un tube à rayons X 2 qui reçoit la haute tension fournie par un pont de redresseurs 3. L'enroulement primaire du transformateur 1 peut etre raccordé au moyen d'un contacteur de manoeuvre 4 au réseau à courant alternatif 5. Lors de la fermeture du contacteur de manoeuvre 4, le tube à rayons X 2 est mis en service et émet des rayons X 7 qui traversent le corps du patient 6. Entre le corps du patient 6 et un film 9 est disposée une chambre de mesure 8 qui, de façon connue, provoque l'ouverture du contacteur de manoeuvre 4 lorsqu'une dose de rayonnement prédéterminée a atteint le film 9. Le transformateur à haute tension 1, qui grâce à l'invention peut être mis en circuit pour n'importe quelle valeur instantanée de la tension du réseau, est représenté de façon plus-détaillée à la figure 2 des dessins. De cette figure 2, il ressort que le noyau du transformateur est partagé en deux demi-novaux 12 et 13 par un plan contenant les axes des enroulements de travail 10 et 11. En vue de con cretiser la séparation des demi-noyaux 12 et 13, est disposé entre ceux-ci un élément 14 en matière amagnétique. Sur chacun des deminoyaux est d'autre part disposé un enroulement 16 ou 17 de prémagnétisation par courant continu, les flux magnétiques produits par ces enroulenents de prémagnétisation dans les demi-noyaux 12 et 13 étant dirigés en sens opposé l'un de l'autre.Lors de la mise en circuit du transformateur 1, il y a toujours l'un des deux champs magnétiques continus créés dans les deux demi-noyaux 12 et 13 qui est dirigé dans le méme sens que le champ magnétique créé par l'enroulenent-de travail raccordé au réseau Par suite de la moindre réluctance de l'un des demi-noyaux vis-à-vis du flux magnétique produit par 11 enroulement de travail raccordé au réseau, il en résulte une concentration de ce flux magnétique dans le deminoyau considéré.L'apparition de surtensions est ainsi évitée grace à l'établissement très rapide du champ produit par l'enrou- lement de travail et conditionné par la direction magnétique préférentielle offerte à ce champ dans l'un des demi-noyaux. La figure 3 représente schématiquement en vue latérale un transformateur 18 pour courant triphasé comportant un noyau à trois branches, chacune de ces branches R, S, T portant une paire d'enroulements de travail 19, 20, 21. Le noyau est divisé symétriquement en deux parties 22 et 23 par le plan contenant les axes des enroulements 19 à 21. Le transformateur comporte en outre, sur chacune de deux branches S, T de chacun des demi-noyaux 22 et 25, un enroulement de prémagnétisation 24 à 27. Les demi-noyaux 22 et 23 sont magnétiquement reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire de deux shunts 28 et 29 en matière magnétiquement douce, seul le shunt 29 étant visible sur la figure 3. La figure 4 qui représente en vue de dessus le transformateur 18 montre que les shunts t8 et 29 sont disposés sur l'un des cotés du noyau du transformateur. La figure 5 est une représentation décomposée du transformateur 18, dans laquelle les enroulemets de travail ne sont plus représentés. Les flèches portées sur les demi-noyaux 22 et 23 indiquent les directions des flux magnétiques. Les flux magnétiques R-S, R-T, S-R et T-R des enroulements de travail se compensent dans is demi-noyaux concernés, tandis que la compensation des flux magnétiques S-T et T-S de ces mimes enroulements de travail steffec- tue par l'intermédiaire des shunts 28 et 29. Ici encore, donc, le flux magnétique de chacun des enroulements de travail pour ntim- porte quel instant de mise en circuit est orienté dans le meme sens que le champ de prémagnétisation par courant continu, soit dans l'un des demi-noyaux 22 et 23 dans le cas des flux R-S, R-T > S-R, T-R, soit dans des portions des deux demi-noyaux dans le cas des flux S-T, T-S, en sorte que s'établit rapidement le champ magnétique de travail et que sont évitées des pointes de surtension. Du fait qu'en service les deux demi-noyaux sont alter nativement parcourus par le champ de travail, on n'a pas besoin de davantage de section de fer que dans les transformateurs eonnus. En outre, la section de fer utile lors de la mise en circuit est moindre dans le cas du transformateur selon l'invention que dans celui des transformateurs connus, ce qui entratne une réduction supplémentaire des surtensions du cOto secondaire. Par suite de la réduction de la section de fer du noyau du transformateur et du rapide établissement des flux magnétiques lors de la mise en circuit quelle que soit la polarité de l'alter- nance de la tension du réseau, il est possible de commander le transformateur selon l'invention par l'intermédiaire d'impulsions à flanc raide et non synchronisées de fréquence quelconque. REVENDICATIONS 1 - Transformateur à noyau de fer, notamment pour Il ali- mentation de tubes à rayons X, et pourvu de moyens de magnétisation par courant continu, caractérisé par le fait que le noyau est partagé en deux motiés (12, 13 ; 22, 23) par un plan contenant les axes des enroulements de travail (10, il ; 19, 20, 21), que sur chaque demi-noyau est disposé au moins un enroulement de prémagné tisaticn (16, 17 ; 24 à 27), et que les flux magnétiques produits par lesdits enroulements de prémagnétisation dans les deux deminoyaux sont dirigés en sens opposé. 2 - Transformateur selon la revendication 1 pour courant triphasé, comportant un noyau à trois branches munies chacune d'une paire d'enroulements de travail, caractérisé par le fait que sur chacune de deux branches (S, T) de chaque demi-noyau (22, 23) est disposé un enroulement de prémagnétisation (24 à 27), et que les culasses qui relient entre elles les branches (R, S, T) de ces demi-noyaux sont magnétiquement reliées l'une à l'autre sur l'un des c8tés du noyau aux fins de formation de circuits magnéti- ques fermés. 3 - Transformateur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la liaison magnétique entre les culasses est assurée au moyen de deux shunts (28, 29) en matière magnétiquement douce fixés sur les demi-noyaux (22, 23).