FR 2054588 A1 19710423 FR 7023401 A 19700624 23401 2054588 La présente invention concerne un transformateur régulateur et se rapporte plus spécialement à un transformateur régulateur du type paramétrique. On connaît depuis de nombreuses années des transforma-5 teurs régulateurs fournissant une tension de sortie stable pour des puissances pouvant atteindre 10 KVA, ces transformateurs étant relativement peu coûteux et effectuant une stabilisation étonnamment bonne pour une installation en boucle ouverte. Ee transfor-. mateur régulateur ferrorésoiyant conventionnel requiert un noyau 10 magnétique relativement simple et économique mais a comme inconvénient que les enroulements d1entrée et de sortie sont continuellement couplés directement entre eux, de sorte que du bruit faisant partie de la forme d'onde de la tension d'entrée est transféré avec une faible atténuation seulement à la forme d'onde de 15 sortie. Par conséquent, dans certaines applications exigeant une tension sinusoïdale de sortie sans pointes ni transitoires comme . dans le cas des alimentations de calculateurs, un filtre séparé doit être connecté entre le transformateur régulateur et la charge. Un autre type de transformateur régulateur ferrorésonnant 20 que l'on nomme parfois de type paramétrique, par exemple celui décrit par H. J„ McCreary dans un article intitulé "The Magnetic Cross Valve and Its Application to Subfrequency Power Génération11, Proceedings of National Electronics Conférence, 1914-9» Volume 5, pages ij.50-Ij.66, procure une tension de sortie stable â la fréquence 25 d'accord d'un circuit oscillant. Les enroulements d'entrée et de sortie ne sont directement couplés entre eux que pendant une courte période de tençs par saturation périodique de différentes régions du noyau magnétique, de façon à transférer de l'énergie venant d'un enroulement d'entrée vers un circuit oscillant. De cette manière, 30 la forme d'onde de sortie est en pratique insensible au bruit accompagnant la forme d'onde de tension d'entrée. Cependant, ce type de transformateur utilise généralement un noyau magnétique plus compliqué et par conséquent plus coûteux que letransformateurs régulateurs du type ferrorésonnant plus classique, du fait que 35 jusqu'ici les enroultttents d'entrée et de sortie devaient"être placés perpendiculairement l'un à l'autre afin de réduire le couplage direct entre eux. En outre, ces noyaux magnétiques connus 70 23401 2 2054588 ont quatre circuits magnétiques, de sorte qu'une région saturé^e d'un noyau est shuntée par une région non saturée avec comme * résultat, une réduction du rendement de l'appareil; l'utilisation relativement mauvaise du fer résulte aussi en un facteur de 5 puissance d'entrée relativement faible, normalement de 0,1^ avec déphasage en arrière. La présente invention procure un transformateur régulateur ayant un noyau magnétique comprenant une première, une deuxième et une troisième régions reliées:entre elles de manière 10 â établir des circuits magnétiques fermés, un enroulement d'entrée établissant un premier flux alternatif dans la première région, un enroulement de sortie et un condensateur connectés de manière à constituer un circuit oscillant résonnant établissant un deuxième flux alternatif dans la troisième région précitée, la 15 deuxième région ne comportant aucun enroulement, le transformateur de l'invention étant caractérisé en ce que le premier et le deuxième flux alternatifs s'additionnent dans la deuxième région, saturant la deuxième région durant une partie de chaque demi-période du deuxième flux alternatif, la première et la troisième 20 régions ne subissant en substance pas de saturation, tandis que la deuxième région shunte la majeure partie du premier flux alternatif d^açon à éloigner celui-ci de l'enroulement de sortie lorsque la deuxième région est non saturée, la saturation de la deuxième région ayant pour effet que la majeure partie d'une nou-25 velle augmentation du premier flux alternatif soit couplée à l'enroulement de sortie transférant ainsi l'énergie dans le circuit oscillant afin d'entretenir les oscillations de ce circuit. En outre, l'invention comprend un transformateur régulateur ayant un noyau magnétique comportant une branche d'entrée, 30 une branche de sortie et une branche commune, ce transformateur étant caractérisé par un enroulement d'entrée bobiné sur la branche d'entrée et destiné à être connecté à:une source de tension alternative, un enroulement de sortie bobiné sur la branche de sortie et destiné à être connecté à un circuit de charge, 35 la branche commune ne comportant aucun enroulement, et un condensateur connecté aux bornes de l'enroulement de sortie de manière à constituer un circuit oscillant, la branche commune étant 70 23401 3 2054588 construite de manière à être saturée durant une partie de chaque demi-période de la tension alternative de source lorsque l'enroulement d'entrée est relié à celle-ci, sous l'influence du flux produit dans la branche commune par le courant circulant 5 dans l'enroulement d'entrée et dans le circuit oscillant, la branche de .sortie-étant construite de façon à ne pas être saturée. Le transformateur régulateur de la présente invention n'exige pas que les enroulements d'entrée et de sortie soient disposés perpendiculairement l'un par rapport à l'autre, mais uni- 10 quement un noyau magnétique â trois régions dont deux ne se saturent pas en substance et une seule région à saturation, ce qui simplifie et réduit le coût du noyau magnétique. En outre, le transformateur régulateur de la présente invention supprime les circuits sans saturation en shunt sur le circuit de saturation, ce qui permet 15 d'augmenter notablement le rendement du transformateur tout en obtenant une tension de sortie sinusoïdale stable pratiquement non influencée par le bruit d'entrée. D'autre part, le facteur de puissance à l'entrée est notablement plus élevé, pouvant atteindre environ 0,82 avec déphasage en arrière. 20 L'invention est décrite ci-après à titre d'exemple avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue partiellement schématique d'un transformateur régulateur comprenant un premier et un deuxième circuits magnétiques, chaque circuit magnétique ayant une région SB sans saturation et une région de saturation commune, ainsi qu*un troisième circuit magnétique -comprenant les régions sans saturation du premier et da deuxième circuits magnétiques; - les figures 2 et 3 sont des schémas de circuit facilitant la compréhension du fonctionnement du transformateur régulateur 30 représenté à la figure 1 ; - les figures ij. et 5 sont des graphiques donnant des formes d'onde de tension et de courant permettant d'expliquer le fonctionnement des circuits représentés respectivement aux figures 3 et 2; 35 - la figure 6 est une vue du transformateur régulateur de la figure 1,. montrant une forme d'exécution de l'invention comportant un entrefer déterminé dans la région sans saturation du 70 23401 k 2054588 deuxième circuit magnétique; - les figures 7 et 7A sont des vues de transformateurs régulateurs constituant des formes d'exécution modifiées de la construction représentée à la figure 6 j 5 - la figure 8 est une vue du transformateur régulateur de la figure 1 montrant une forme d'exécution de l'invention comportant un entrefer déterminé dans la région sans saturation du deuxième circuit magnétique et un entrefer déterminé dans la région commune à saturation du premier et du deuxième circuits magnéti-10 ques} - la figure 9 est une vue d'un noyau magnétique convenant au transformateur régulateur de l'invention et constituant une autre forme d'exécution de l'invention j - la figure 10 est une vue partiellement schématique d'un 15 transformateur régulateur dont le noyau magnétique est du type à noyau simple bobiné ; - la figure 11 est une vue partiellement schématique d'un transformateur régulateur dont le noyau magnétique est du type double ou cuirassé j e# 202 - la figure 12 est une vue d'un noyau magnétique du type cuirassé pouvant être utilisé aussi avec le transformateur régula» teur de la figure 11. D'une façon générale, la présente invention procure un transformateur régulateur comprenant un noyau magnétique ayant 25 trois régions dont deux sont en substance sans saturation tandis que la troisième est saturable. L'invention est décrite ci-après dans l'hypothèse o& chaque région est constituée par une branche séparée d'un noyau magnétique, ceci dans le cas des fermes d'exécution à noyau simple. L'invention s'applique aussi bien cepen-30 dant aux noyaux magnétiques dont l'une ou plusieurs des trois régions sont subdivisées en deux branches ou plus. La figure liPqprésente un transformateur régulateur 20 du type à noyau simple et comprend un noyau magnétique 22 ayant une première région 2lj., une deuxième région 26 et une troisième 35 région 28 connectées en parallèle et constituées respectivement par une première, une deuxième4t une troisième branches parallèles et espacées. Leqiéxtrêmitês adjacentes des régions sont réunies 70 23401 2054588 par des parties de culasse supérieure 30 et inférieure 32 respectivement, définissant ainsi une première ouverture ou fenêtre 3k-et une deuxième ouverture ou fenêtre 36. De cette manière, la première région 2ij. et la troisième région 28 constituent les 5 branches extérieures du noyau magnétique 22 tandis que la deuxième région 26 constitue une branche intérieure. La première région 2lj. et la troisième région 2ê sont respectivement la région d'entrée et la région de sortie-sans saturation en substance tandis que la deuxième région est une région commune saturable. 10 Le noyau magnétique 22 comprend un premier circuit ma gnétique 38, un deuxième circuit magnétique ij.0 et un troisième circuit magnétique ij.2 représentés chacun par une série de flèches. Le premier circuit magnétique 38 encercle la première fenêtre 3h en passant par la première région ou région d'entrée 2Il, une 15 partie de la culasse inférieure 32, la deuxième région saturable 26 et une partie de la culasse supérieure 30. Le deuxième circuit • magnétique encercle la deuxième fenêtre 36 en passant par la deuxième région saturable 26, une partie de la culasse inférieure 32, la troisième région ou région de sortie 28, et une 20 partie de la culasse supérieure 30. Le troisième circuit magnétique encercle lesjfleux fenêtres 3k- 36 en passant par la première région ou région d'entrée 2lj., la culasse inférieure 32, la troisième région ou région de sortie 28 et la culasse supérieure 30. Un circuit comprenant un enroulement primaire ou 2$ d'entrée Ij.6 et une source-de tension alternative I]_8 est connecté de façon à établir un premier flux alternatif dans le premier circuit magnétique 38, tandis qu'un moyen 50, comprenant un enroulement secondaire ou de sortie 52 et un condensateur 54» est connecté de manière à établir un second flux alternatif dans le 30 deuxième circuit magnétique ij.0. Un circuit 50 est constitué par un circuit oscillant, un circuit de charge 56 étant connecté aux bornes de l'enroulement de sortie 52 et du condensateur 5k- connectés en parallèleo Pour un bon fonctionnement du transformateur régulateur 35 20, il est primordial que le noyau magnétique 22 soit construit de façon que la deuxième région ou région commune 26 soit saturable à un niveau inférieur à la somme vectorielle du premier et du 70 23401 6 2054588 deuxième flux alternatifs, et que la région d'entrée 24 et la région de sortie 28 soient en substance sans saturation dans la gamme nominale des flux y couplés. En combinaisonr avec le condensateur 54» l'enroulement d'entrée 46 et l'enroulement de sortie 5 52 interviennent automatiquement pour que les flux alternatifs respectivement dans la région d'entrée et la région de sortie s'ajoutent en substance en phase dans la région commune saturable 26 afin de saturer celle-ci durant une partie de chaque demi-période du flux alternatif y couplé. Enfin, le noyau nagné tique 22 10 est construit de façon que les reluctances du premier et du troisième circuits magnétiques soient tels que la majeure partie du flux produit par le circuit 44 suive le premier circuit magnétique tout en faisant passer un flux suffisant dans le troisième circuit magnétique pour coupler directement les enroulements d'entrée 15 et de sortie et pour induire, dans l'enroulement de sortie 52, une tension suffisante pour charger le condensateur 54 dans la mesure voulue.pour donner au transformateur régulateur 20 la possibilité d1auto-démarrage. Cependant, cette exigence d'un auto-démarrage est simplement prévue pour la facilité et n'est pas liée à la 20 présente invention, un circuit de démarrage séparé pouvant être prévu pour charger le condensateur 54 au niveau nécessaire pour amorcer et entretenir les oscillations danx le circuit oscillant» Il faut remarquer qu'à l'opposé des transformateurs régulateurs paramétriques ferrorésonnants connus, les enroulements d'entrée 25 et de sorti^ie sont pas disposés perpendiculairement l'un par rapport à l'autre à l'effet de réduire l'inductance mutuelle ou le couplage entre les enroulements d'entrée et de sortie, ces enroulements étant, au contraire, directement couplés en transformateur. La région commune 26 établit un circuit shunt â faible 30 reluctance en cas de non saturation, circuit qui découple efficacement les enroulements d'entrée 'et de sortie.. La région commune à saturation 26 du noyau magnétique 22 atteint la saturation durant chaque demi-période de la tension alternative de source 48» le flux produit par lé circuit 44 s'ajou-35 tant au flux produit par le circuit oscillant 50 dans la région 26 durant une demi-période, comme cela est indiqué par le sens des flèches dans le premier circuit magnétique 38 et le deuxième cir- 70 23401 ? 2054588 cuit magnétique 40 ; les flux produits par les circuits 44 et 50 inversent ensuite leur sens tout en s'additionnant toujours dans la région commune saturable 26 mais dans le sens opposé, de manière à saturer la région 26 durant cette nouvelle demi-période. Dans 5 un oscillateur ferrorésonnant à pompage paramétrique, la fréquence de sortie- est égale à la moitié de la fréquence de pompage. La modification paramétrique dans le transformateur régulateur 20 est constituée par le passage de la région commune 26 de la non saturation à la saturation au cours de chaque demi-période de 10 la tension de source 4®» Far conséquent, la fréquence de pompage est double de la fréquence de la tension de source 4^ et la fréquence de sortie est égale â la moitié de la fréquence de pompage, c'est-à-dire qu'elle est égale à la fréquence de la tension / > de source. La valeur du condensateur 54 est choisie de façon 15 que le circuit oscillant 50 puisse être facilement accordé à la fréquence de source. Lorsque la tension de source 4^ est appliquée à l'enrou-lement d'entrée 44» 1111 flux alternatif est produit et se sub/divise entre le premier circuit magnétique 38 et le troisième circuit 20 magnétique 42 en fonction de leurs reluctances relatives, la forme géométrique du noyau provoquant un couplage direct en transformateur relativement faible entre l'enroulement d'entrée 46 et l'enroulement de sortie 50 via le troisième circuit magnétique 42» ainsi qu'un flux notablèment plus puissant dans le premier circuit ma-25 gnétique. Le faible couplage en transformateur «ntre 1'enroulement d'entrée et l'enroulement de sortie n*est cependant pas contrecarré par le flux produit par. le circuit oscillant 50 au démarrage et, par conséqient, le transformateur régulateur peut être construit de manière à induire dans l'enroulement de sortie 52 une tension 30 suffisante pour charger le condensateur 54 au niveau nécessaire pour entretenir les oscillations dans le circuit oscillant 50. La tension de seuil nécessaire pour le démarrage et pour l'entretien des oscillations dans le circuit oscillant 50 dépend de l'importance de la charge appliquée aux bornes du circuit oscillant. Une 35 fois que le circuit oscillant commence à osciller, son flux dans le deuxième circuit magnétique 4° s'ajoute au flux produit par le circuit 44 dans la région commune saturable 26, amenant ainsi la 23401 8 2054588 région 26 au point d'inflexion de sa courbe d'hystérésis. En attei* gnant la saturation, la région 26 ne constitue plus un eircuft â faible reluctance pour le flux produit par le circuit 44t de sorte que le flux produit par le circuit 44 est forcé de faire le 5 détour par le troisième circuit magnétique lj.2, couplant ainsi fortement entre eux l'enroulement d'entrée ij.6 et l'enroulement de sortie 52 tout en induisant dans l'enroulement de sortie 52 une tension qui charge le condensateur 54. de manière à fournir l'énergie requise pour entretenir les oscillations dans le circuit 10 oscillant. La région 26 reste dans sa plage de saturation pendant quelques degrés seulement, normalement moins de 15 degrés, de la demi-période de la tension de source, le couplage serré en transformateur ne se présentant que pendant cette très courte période de temps. Pendant le restant de chaque demi-période de 15 la tension de source, les enroulements d'entrée et de sortie sont en fait isolés. On peut donc constater que la forme d'onde de tension de sortie est en substance non affectée par le bruit accom» pagnant la forme d'onde de la tension d'entrée. Dans le cas d'une perturbation cyclique, par exemple une distorsion de la forme 20 d'onde et/ou des pointes périodiques, le transformateur régulateur 20 intègre le niveau d'énergie général et fournit une tension de sortie filtrée et stable. Seule une impulsion puissante ou un transitoire perturbateur se présentant exactement au moment de la saturation de la branche commune pourrait perturber la forme 25 d'onde de tension de sortie puisque ce n'est que pendant cette courte période^ que les enroulements d'entré§4t de sortie sont couplés entre eux. Même dans ce cas, le bruit est atténué puisque le coujiage inductif direct de courte durée entre l'enroulement d'entrée et l'enroulement de sortie se présente au moment du 30 zéro de tension dans le circuit oscillant. Par conséquent, le filtrage effectué par le transformateur régulateur 20 est excellent, des mesures donnant une atténuation pouvant atteindre 63 db dans le cas de faibles charges et 45 db en pleine charge. D'autre part, les perturbations dans le c ircuit secondaire ou de sortie 35 ne sont pas transmises à l'enroulement d'entrée. Le mécanisme de stabilisation de la tension et de production d'une onde sinusoïdale par le transformateur régulateur 20 70 23401 9 2054588 ressortira clairement du circuit équivalent du transformateur régulateur 20 représenté â la figure 2m L'inductance de fuite effective du transformateur régulateur 20 est représentée par une inductance saturable 60 connectée, en série avec le condensa-5 teur 54» aux bornes de la source de tension. Les inductances magnétisantes représentées par l'enroulement d'entrée lj.6 et l'enroulement de sortie 52 sont représentées par des inductances respectives ij-éf1 et 52*. L'inductance série 60 est directement équivalente â l'effet de shuntage de la région saturable 26. Le circuit 10 équivalent du transformateur régulateur 20 représenté à la figure 2 est fondamentalement différent du circuit équivalent d'un transformateur ferrorésonnant connu. Dans le cas du transformateur ferrorésonnant connu, l'inductance saturable se situe à l'endroit de l'inductance 52 tandis que' l'inductance série est linéaire, ce 15 qui entraîne des modes de fonctionnement entièrement différents. Avant de décrire le fonctionnemant du circuit équivalent représenté à la figure 2, il est intéressant ... ' encore^limplifier ce circuit afin d'aboutir au circuit représenté î la figure 3 et qui ne comprend que l'inductance saturable 60 et le condensateur 20 54 connectés en série aux bornes de la source de tension. La figure 4 est un graphique donnant différentes formes d'onde de courant et de tension permettant d'expliquer le fonctionnement du circuit représenté à la figure 3. La courbe 64 représente la tension d'entrée ou de source VTW, la courbe 66 représentant la tension aux 25 bornes du condensateur 54 ou la tension de sortie et la cour be 60, représentant le courant i de condensateur. Plus spécifiquement, lorsque la tension d'entrée commence â croître à partir de zéro, le courant qui circule est négligeable puisque ^inductance saturable 60 est déconnectée 30 de la source de tension pendant un temps déterminé par la carac» téristique volts-secondes de l'inductance. Lorsque l'inductance 60 se sature, ce qui est indiqué par le point 70 de la courbe 64 et aussi par l'angle 72, le courant i circule et charge le con-densateur 54* Le courant et la tension de charge du condensateur 35 54 obtenus à la fin de chaque demi-période de la tension de s our-ce 64 dépend du point de saturation. Le condensateur 54 se charge avec une constante de temps fonction de la résistance de l'indue- 23401 10 2054588 tance saturable 60 et de la capacité du condensateur. Au moment 76, le courant de charge i devient zéro et la tension de sortie V0UT est ®Sale à la tension d'entrée VIN (en supposant que l'inductance saturée 60 a une valeur zéro). Un moment plus tard, la 5 tension de source tombe au-dessous de la tension du condensateur et des volts-secondes négatifs sont maintenant appliqués à l'inductance 60, de sorte que celle-ci est ramenée dans son état de blocage. Au moment 78, la courbe de tension de source 64 inverse sa polarité çt s'ajoute maintenant"à la tension du condensait) teur sous la forme de volts-secondes négatifs appliqués à l'inductance 60. A hauteur du point 80 de la forme d'onde de tension d'entrée 64, l'inductance 60 atteint son point de saturation â volts-secondes négatifs et le condensateur 50 se décharge pour se recharger ensuite à la tension de srource, à hauteur du point 15 82 sur la forme d'onde de tension d'entrée 614.. Par conséquent, le condensateur 54 n'est en fait connecté â la tension de source que pendant la période de charge 74 ©t est effectivement déconnecté à tout autre moment. Jusqu'au moment où la tension de source fournit les volts-secondes nécessaires pour saturer l'inductance 20 60, cette inductance déconnecte effectivement le condensateur de la tension de source. Une fois que l'ensemble commence à osciller, la tension du condensateur s'ajoute à la tension de source pour saturer l'inductance 60. A ce moment, la tension d'entrée peut être réduite 25 au-dessous du niveau nécessaire pour amorcer les oscillations. La tension de source minimum aura une valeur telle que la somme des volts-secondes du condensateur et de la tension de source soit insuffisante pour saturer l'inductance 60. Au-dessous de ce minimum, les oscillations ne sont pas entretenues et la sortie 30 du transformateur régulateur 20 tombe au-dessous d'un niveau dé» terminé par la valeur de la tension de source et le faible couplage inductif entre les enroulements d'entrée et de sortie. On se référera maintenant au circuit équivalent plus représentatif du transformateur régulateur 20 qui est représenté 35 à la figure 2. Dans ce circuit équivalent, une inductance shunt apparaît aux bornes du condensateur 54 et il en est de même de l'inçédance de toute charge connectée. Par conséquent, la tension 70 2340T 11 2054588 aux bornes du condensateur 54 n'est pas constante pendant la période de non saturation de l'inductance série saturable 60 et le courant du condensateur circule pendant tout le temps de fonctionnement du transformateur régulateur. Le fonctionnement du circuit 5 équivalent représenté à la figure 2 est expliqué par le graphique représenté à la figure 5. Sur cette figure, la courbe 64 représente la tension de source Vjjj» la courbe 66* représentant la tension de sortie aux bornes du condensateur, tandis que ■ la courbe 68* représente, le courant i du condensateur et la C 10 courbe en traits interrompus 84 représente le courant i^ dans l'inductance saturable 60. En fonctionnement réel, l'inductance saturable série 60 ne se sature pas instantanément ou complètement ce qui provoque un surdépassement résonnant de la tension du condensateur au-delà de son intersection 86 avec la forme d'onde de 15 tension d'entrée 64» L'inductance linéaire 52' est relativement grande, de sorte que le courant de décharge i est en substance . linéaire, avec, comme conséquence, une décroissance linéaire de la tension de sortie aux bornes du condensateur. Si l'in ductance shunt 52* est légèrement sensible à la tension, l'aug-20 mentationdu courant magnétisant rabattra d'autant plus r apidement la tension du condensateur ce qui a pour effet d'aplanir la légère bosse dans la forme d'onde de la tension de sortie qui se produit lorsque la tension de sortie atteint son niveau zéro en venant de ses pointes positives et négatives. Comme cela est exposé plus 25 loin, la forme d'onde de•tension peut ôtre perfectionnée en prévoyant un entrefer dans la région de sortie 28 du noyau magnétique ■ 22 représenté à la figure 1, ce qui empêche une variation trop importante de l'inductance'shunt 52* dans la région sensible à la tension, ce qui permet d'obtenir une onde sinusoïdale bien ar-30 rondie. L'intégrale voltsfsecondes de l'inductance série satu« rable 60 est constante pour toute exécution spécifique du transformateur régulateur. Cette caractéristique détermine les caracté-ristiques de stabilisation de tension du transformateur. Ainsi, 35 si la tension d'entrée augmente, l'angle de saturation 72 représenté.à la figure 4 diminue, ce qui fait avancer la forme d'onde de tension de sortie par rapport à la forme d'onde de ten- 70 23401 12 2054588 tion d'entrée. La tension de pointe du condensateur tend à croître mais la tension accrue aux bornes du condensateur 54 entraînera plus tôt l'inductance 52' légèrement sensible à la tension dans la plage d'inflexion de sa courbe de saturation, ce qui 5 entraîne une décharge plus rapide du condensateur. Par conséquent, l'augmentation de la tension d'entrée résulte en un léger effilage de la forme d'onde de la tension de sortie tout en maintenant la tension de sortie en substance constante. Si la tension d'entrée VIN diminue, l'angle de saturation 72 augmente et la tension 10 de sortie diminue davantage par rapport à la tension d'entrée VIN-La réduction de la tension d'entrée s'accompagne d'une augmentation du courant primaire du fait que la diminution de la tension de pointe du condensateur à la fin de l'impulsion de courant de charge signifie le passage de moins de courant de décharge dans 15 l'inductance shunt 52! et, par conséquent, une tension de condensateur plus grande à la fin du sommet plat de la forme d'onde de tension de sortie 66 représentée à la figure 4* Cette énergie capacitive supplémentaire doit être déchargée avant la recharge à la polarité opposée, ce qui signifie un courant plus important 20 pris de l'enroulement primaire. Si la tension d'entrée augmente au-delà des limites nominales, le "pompage" du condensateur une fois p ar demi-période continue et on obtient une stabilisation normale, mais le circuit magnétique de l'enroulement primaire devient saturé et l'enroule*» 2$ ment primaire prend, en plus de l'impulsion de courant de pompage, une coirçosante de courant de magnétisation normalement déphasée en arrière. L'amplitude de l'impulsion de courant de pompage diminue lorsque la tension d'entrée augmente, tandis que l'impulsion de courant de saturation augmente. 30 Si la tension d'entrée diminue au-dessous des limites nominales, on atteindra un point où la charge du condensateur plus la tension d'entrée ne suffisent plus pour saturer l'inductance série 60 et le transformateur régulateur passera brusquement dans son mode de tension de sortie très basse. 35 L'augmentation de la charge du transformateur régulateur 20 provoque l'augmentation du t aux de décharge du condensateur 54» ce qui provoque un léger effilage de la forme d'onde de sortie 70 2340Î 13 2054588 La diminution de la tension de condensateur qui en résulte provoque une augmentation de l'angle de retard 72 à la saturation, de sorte que la tension de sortie retardera plus fortement sur la tension d'entrée. La tension de sortie retarde sur la tension 5 d'entrée d'un angle d'environ 70° à vide, cet angle augmentant à environ 90° pour la pleine charge. Ce déphasage d'environ 90° entre la forme d'onde de tension d'entrée et la forme d'onde de tension de sortie démontre le fonctionnement paramétrique. Le . transformateur ferrorésonnant conventionnel démarre avec la ten-10 sion de sortie en phase avec la tension d'entrée à vide, la tension de sortie tombant à un retard d'environ 30° à plaine charge. L'impédance de charge détourne le courant de l'inductance shunt 52* légèrement sensible à la tension et la décharge 15 très rapide du condensateur à vide, lorsque l'inductance shunt 52' arrive au point d'inflexion de sa course de saturation, est maintenant, remplacée par un circuit de décharge de régime constitué par l'impédance de charge. Ceci a pour effet de faire disparaître la forme arrondie de la tension de sortie à vide et de 20 remplacer celle-ci par une forme d'onde plus exactement sinusoïdale. Si le transformateur régulateur 20 est surchargé au-delà d'un certain seuil ou si la sortie est court-circuitée, le circuit oscillant cesse d'osciller, ce qui provoque un passage brusque au mode de sortie à faible niveau, c'est-à-dire environ 10$ 25 du niveau de sortie nominal. Normalement, le courant de court-circuit est égal à 25% du courant nominal. Comme précité, la tension de sortie peut être rendue optimum du point de vue de sa teneur en harmoniques en introduisant un entrefer dans la région de sortie 28, ce qui a pour effet 30 de rendre le deuxième circuit magnétique lj.0 plus linéaire avec, comme conséquence, une meilleure linéarité et une moindre sensibilité à la tension de l'inductance shunt 52' représentée à la figure 2. Cette forme d'exécution de l'invention est représentée à la figure 6 qui montre le transformateur régulateur 20 de la 35 figure 1 modifié de manière à contenir un entrefer 90 dans" la région de sortie 28. L'entrefer 90 peut se trouver en tout endroit de la région 28. Les dimensions de l'entrefer 90 sont un compromis 23401 i4 2054588 entre la teneur en harmoniques et les possibilités de débit dyt transformateur régulateur, un entrefer d'environ 20 millièmes de pouce par pouce carré de section transversale de la troisième branche permettant d'obtenir une bonne forme d'onde saas sacrifier 5 indûment les possibilités de débit. La présence d'un entrefer dans la région de sortie 28 du transformateur régulateur 20 afin d'obtenir une bonne forme d'onde de tension de sortie est un autre perfectionnement qui distingue nettement le transformateur régulateur 20 de l'invention d'un transformateur ferrorésonnant connu» 10 La présence d'un entrefer dans la branche de sortie d'un transformateur ferrorésonnant connu diminue les possibilités de stabilisation de l'appareil et, si cet entrefer est suffisamment grand, il peut rendre l'appareil inopérant. D'autre part, la présence de l'entrefer 90 dans la région de sortie 28 du trans-15 formateur régulateur 20 a pour effet d'augmenter ses possibilités de stabilisation. L'entrefer 90 a aussi pour effet d'augmenter le découplage entre les enroulements d'entrée et de sortie. Par conséquent, la grandeur de l'entrefer 90 peut être utilisée pour déterminer la tension de seuil nécessaire pour le démarrage 20 du transformateur» En pratique, le transformateur démarre automatiquement à la tension d'Bntrée nominale minimum en choisissant une dimension d'entrefer voisine de la dimension préférée de 20 millième^de pouce par pouce carré de section transversale de branche de sortie, et en proportionnant convenablement les sec-25 tions transversales de la branche de sortie et de la branche à saturation. Dans les régulateurs paramétriques à quatre circuits magnétiques connus dont les enroulements d'entrée et de sortie sont disposés perpendiculairement entre eux; on ne peut obtenir, un auto-démarrage automatique par augmentation de la tension d'en-30 trêe dans la gamme des tensions nominales qu'en diminuait les autres qualités de la construction, ce qui entraîne de plus fortes pertes pour un débit déterminé donné â nsi qu'une moins bonne stabilisation de la tension de sortie. En l'absence d'entrefer dans le deuxième circuit magné-35 tique 40, il ©st possible, dans certaines conditions de tension d'entrée et de charge, d'obtenir une modulation d'amplitude à plus basse fréquence de la tension de sortie désirée. Ce phé 70 23401 2054588 nomène est entièrement supprimé en prévoyant un entrefer dans le deuxième circuit magnétique 1+0 comme l'entrefer 90 de la région de sortie 28 représenté à la figure 6. La dimension de l'entrefer 90 est fixée beaucoup plus 5 par les exigences de la forme d'onde de sortie que par les exigences dues à la modulation d'airqolitude â basse fréquence. L'expérience montre aussi que la présence de l'entrefer 90 améliore la stabilité du circuit oscillant de sortie. Le transformateur régulateur de la présente invention 10 exige une région d'entrée et une région de sortie en substance sans saturation et une région commune à saturation, la figure 6 représentant une forme d'exécution préférée de l'invention dans laquelle les emplacements de .la région d'entrée, de Ta région de sortie et de la région commune peuvent être modifiés tout en 15 obtenant toujours un fonctionnement paramétrique. Les figures 7 et 7A montrent différentes formes d'exécution du transformateur .régulateur 20 de la figure 6, levâmes éléments portant les mêmes références mais avec, en outre, les signes prime dans le cas des formés d'exécution modifiées. 20 La figure 7 est une vue partiellement schématique d'un transformateur régulateur 20' du type à noyau simple ayànt un noyau magnétique 22* qui diffère du noyau magnétique 22 de la . figure 6 en ce que leg^ositions relatives de la région commune et de la région de sortie du noyau ont été interverties. La ré-25 gion commune ou de saturation 26 est constituée par une branche extérieures du noyau 22*, portant la référence 26* sur la figure 7, ■ tandis que la région de sortie 28 est constituée par une partie de branche intérieure portant la référence 28* sur la figure 7. L'enroulement d'entrée ij.6 et la source de tension ij.8 30 établissent un premier flux alternatif dans la région d'entrée 2i\.t ce premier flux alternatif suivant principalement le circuit magnétique 38' qui contient la région commune à saturation 26'. Le premier flux alternatif est dirigé vers ce circuit en sélectionnant de façon appropriée la dimension d'un entrefer 90' dans la rê-35 gion de sortie 28* ainsi que les sections transversales relatives de la région commune 26' et de la région de sortie 28'. Le flux alternatif produit dans la région de sortie 28' par le circuit 70 23401 ié 2054588 oscillant 50 suit un deuxième circuit magnétique 40' contournant la fenêtre 36 et s'ajoutant au premier flux alternatif dans li région commune 26*. Lorsque la région commune 261 se sature à chaque demi-période du flux, normalement pendant environ 15° de la 5 période du flux et ceci dans le voisinage des pointes, toute nouvelle augmentation du premier flux alternatif est dirigée vers le circuit magnétique 1+21 contenant la région de sortie 28'. Par conséquent, durant ces très courts laps de temps de chaque demi-période du flux alternatif, le circuit de sortie est "pompé", 10 c1est-à-dire que de l'énergie est transférée dans le circuit oscillant 50 par couplage direct en transformateur entre l'enroulement d'entrée et l'enroulement de sortie. La figure 7A est une vue partiellement schématique d'un transformateur régulateur 20" ayant un noyau magnétique 22" 15 qui diffère du noyau magnétique 22 représenté à la figure 6 en ce que les emplacements de la région d'entrée .et de la région commune sont interversés„ La région d'entrée 2l+w est maintenant constituée par la branche intérieure, la région commune à saturation 26" étant constituée par une branche extérieure et la région de sortie 20 . 28 par une autre branche extérieure. La source de tension 1+8 et l'enroulement d'entrée 1+6 produisent un premier flux alternatif dans la région d'entrée 2I+", ce flux é tant principalement dirigé dans un premier circuit magnétique comprenant la région commune 26" en coordonnant la dimension de l'entrefer 90 dans la région 25 de sortie 28 et les sections transverâales relatives de la région commune 26" et de la région de sortie 28. Le circuit oscillant produit un deuxième flux alternatif dans la région de sortie 28, ce flux suivant un deuxième circuit magnétique 1+0" qui contient la région commune 26", Lorsque la 30 région commune 26" se sature durant chaque demi-période des flux alternatifs, toute nouvelle augmentation du premier flux alternatif est dirigée vers un circuit 1+2" qui couple l'enroulement de sertie 52, transférant ainsi par effet de transformateur de l'énergie dans le circuit oscillant 50 afin d'entretenir les oscillations 35 dans le circuit oscillant. Il faut remarquer que la région commune, qui est saturée au cours de chaque demi-période de flux alternatif, ne. porte aucun 70 23401 i? 2054588 enroulement électrique. Par conséquent, la chaleur produite dans cette région qui est la partie du noyau la plus mise à l'épreuve, peut s,échapper facilement de l'appareil puisqu'aunun enroulement ne l'en empêche, de sorte que l'on obtient une température de 5 travail maximum plus faible que dans le cas d'un appareil ayant des parties de noyau à saturation entourées d'enroulements électriques , Comme les instabilités aux sous-fréquences peuvent être éliminées paijia présence d'un entrefer dans le deuxième circuit 10 magnétique ij.0, il serait aussi possible de prévoir un entrefer dans la région commune â saturation 26 du transformateur régula-teur 20, pour obtenir le même résultat,, Les dimensions d'un entrefer dans la région à saturation 26 sont cependant extrêmement critiques, un tel entrefer ne pouvant pas être trop grand. Il est 15 essentiel, pour le fonctionnement paramétrique du transformateur régulateur 20, que la région commune 26 se sature durant chaxue •demi-période de la tension de source. On ne peut donc pas tolérer dans la région commune un entrefer à effet linéaire0 Ceci est à l'opposé du transformateur régulateur ferrorésonnant connu qui 20 contient un entrefer à effet linéaire relativement important dans la branche du noyau ne portant ni enroulement d'entrée ni enroulement de sortie. Si un entrefer est donc prévu dans la région à saturation 26 du transformateur régulateur 20, cet entrefer doit être très petitp Sa dimension ne dépassera pas environ 5 millièmes 25 de pouce et sera, de préférence, de l'ordre de 1 ou 2 millièmes de pouce. L'expérience a montré que, même lorsque les instabilités aux sous-fréquences ont été éliminées par la présence d'un entrefer 90 dans la région de sortie 28 du noyau magnétique 22, il 30 peut toujours être intéressant de prévoir un très petit entrefer cVest-à-dire de 1 ou 2 millièmes de pouce, dans la région commune à saturation 26 du noyau. Cette solution est représentée à la figure 8 où un très petit entrefer 92 est prévu dans la région de saturation 26 tandis qu*un entrefer relativement plus grand 35 90 est prévu dans la région de sortie 28a Grâce à la présence d'un entrefer 92 dans la région de saturation 26 et d'un entrefer 90 dans la région de sortie 28, il est possible d'étendre la gam 70 23401 16 2054588 me de tensions du transformateur régulateur vers le haut en permettant l'auto-démarrage â une tension relativement plus basse. Le petit entrefer 92 dans la région de saturation 26 a pour effet d'augmenter le couplage direct entre l'enroulement d'entrée 1+6 et 5 l'enroulement de sortie 52. Cet entrefer 92 commande aussi le courant de court-circuit maximum admissible. En l'absence d'entrefer ou en présence d'un très petit entrefer dans la région de saturation 26, le courant de court-circuit est déterminé par les reluctances relatives du premier circuit magnétique 38 et du 10 troisièmaéircuit magnétique 1+2, ce courant de court-circuit étant normalement égal à 10-20$ du courant à pleine charge. Si on augmente l'entrefer 92, on augmente le courant de court-circuit bien que l'entrefer 92 ne puisse pas être augmenté au point de faire cesser le fonctionnement paramétrique du trans» 15 formateur régulateur 20» C'est pourquoi les entrefers 90 de la région de sortie 28 et 92 de la région de saturation 26 sont choisis.de manièrejà obtenir, entre l'enroulement d'entrée et l'enroulement de sortie, un couplage direct suffisant pour amorcer le fonctionnement paramétrique du transformateur régulateur à 20 une tension de seuil déterminée, tout en tenant compte simultané» ment du perfectionnement de la forme d'onde de tension de sortie et du compromis à faire entre l'optimisation de la forme d*onde afin de réduire la teneur en harmoniques et la réduction de la capacité volts-ampères qui se produit lorsque l'entrefer de la 25 région de sortie 28 devient exagéré. Si on augmente l'entrefer dans la région de sortie 28, on diminue l'inductance du circuit oscillant 50, ce qui a pour effet de diminuer la tension développée aux bornes du circuit oscillant avec, comme conséquence, la réduction des volts-ampères de détoit du transformateur. 30 La possibilité d'améliorer la forme d'onde de tension de sortie du transformateur régulateur 20 en réglant la dimension de l'entrefer dans*1a troisième région ou région de sortie 28 constitue un autre avantage important du transformateur régulateur 20. Dans un transformateur régulateur du type ferrorésonnant con-35 ventionnel, on utilise habituellement des enroulements d'harmoniques spéciaux et/ou des pièges à harmoniques aux bornes des enroulements de sortie pour améliorer la forme d'onde, ce qui augmente les di« 70 23401 19 2054588 menaions, le prix et le poids de l'appareil. Jusqu'ici, le transformateur régulateur 20 décrit utili» se un noyau magnétique 22 ayant des branches à sections transver» sales en substance égales, des reluctances de différents circuits 5 magnétiques étant déterminées principalement â l'aide d'entrefers. Puisque la reluctance d'un circuit magnétique est fonction de la longueur du circuit, de la section transversale de ce circuit et de la perméabilité de la matière dont se compose le circuit, on peut modifier un ou plusieurs de ces facteurs pour régler les 10 reluctances relatives des différents circuits magnétiques. Par exemple, le noyau magnétique 22 représenté à la figure 1 peut être modifié de manière à devenir un noyau magnétique 22* représenté à la figure 9 dans lequel lesjpégions d'entrée 21+1 et de sortie 28' ont une largeur déterminée ¥ alors que la région à saturation 15 26* a une dimension déterminée plus faible que ls dimension ¥, cette dimension portant, à la figure 9, la référence W-X. Cette forme de construction augmente le couplage direct entre l'enroulement d'entrée et l'enroulement de sortie afin de réduire la tension de seuil requise pour amorcer le fonctionnement para«-20 métrique, ceci sans inconvénient pour les caractéristiques de saturation de la région commune 26'* Si les noyaux magnétiques représentés aux figures 1 et 6-9 confortent des coins extérieurs carrés, ce qui est caractéristique des noyaux magnétiques du type à tôles empilées, il.va 25 de soi que le noyau magnétique 22 peut être soit du type à tôles empilées soit du type enroulé, selon ce que l'on désire. Comme des flux dans le noyau son/généralement parallèles aux dimensions longitudinales des branches et des parties de culasse, des noyaux à tôles empilées, e± des noyaux enroulés s>nt également efficients 30 Le noyau magnétique 22 représenté à la figure 1 peut donc se com« poser de plusieurs couches de tôles métalliques et magnétiques en forme de E-I, ces tôles étant interverties d'une couche à l'autre et la matière magnétique étant, de préférence, de l'acier au silicium à grains orientés. Il va de soi qu'on peut utiliser 3fj d'autres formes de tôles pour construire les branches et les culas ses à tôles empilées, si on l^désire. Lorsque des entrefers sont utilisés dans les circuits 70 23401 20 2054588 magnétiques comme l'entrefer 90 dans la troisième région ou région de sortie, l'expérience montre que, dans le cas d'un noyau du type à tôles empilées, il est plus difficile de serrer les tôles de façon à éditer le bruit dû â la magnétostriction. Par 5 conséquent, en particulier lorsque des entrefers sont prévus dans les circuits magnétiques, il est préférable d'utiliser un noyau magnétique du type enroulé se composant de plusieurs boucles de tôles emboîtées, puisqu'il est plus facile de les assembler autour des enroulements et de les cercler afin de mainte-10 nir les deux moitiés du noyau assemblées. Si on utilise un ou deux entrefers, une matière non magnétique appropriée peut être mise dans l'entrefer pour garder l'espacement désiré. Des matières plastiques en feuille se sont avérées convenir à cet effet. Une forme d'exécution de l'invention utilisant un noyau 15 magnétique enroulé est représentée à la figure 10. Sur les figures 8 et 10, les mêmes éléments portent les mêmes références. Des signes prime ont été ajoutés sur la figure 10 pour montBer que les éléments du noyau tout en ayant une fonction semblable onffane structure modifiée. 20 Plus spécifiquement, le noyau magnétique 22* représenté à la figure 10 peut être du type ordinairement utilisé pour des noyaux triphasés ouverts se composant d'une première boucle et d'une deuxième boucle disposées côte à côte et constituées re*» pectivement par des noyaux en forme de C 102, lOlj. et 106, 108, ces 25 deux boucles étant encerclées par une boucle extérieure se compo* sant des noyaux en forme de C 110 et 112. Les différentes boucles sont assemblées et leurs tôles sont serrées de manière â constituer un tout solide et cohérent, le noyau ainsi consolidé étant ensuite découpé en deux sections adaptées l'une à l'autre sans 30 effeuillage. Si des entrefers 92' et 90* sont prévus respectivement dans la région de saturation 26' et dans la région de sor- . tie 28*, ces entrefers peuvent être aisément obtenus par meulage une fois quqle noyau a été coupé en deux. Les deux moitiés de noyau pe uvent ensuite être assemblées autour des enroulements 35 i+6 et 52 toutî en insérant des pièces de remplissage non magnétiques dans les entrefers, le noyau étant ensuite cerclé de manière à maintenir les deux moitiés de noyau assemblées autour des en 70 23401 21 2054588 roulements. Bien que les formes d'exécution de l'invention décrites ci-avant utilisent la forme de noyau préférée c'est-à-dire4e noyau ouvert pour le transformateur régulateur, les principes 5 de la présente invention peuvent aussi être appliqués à un noyau du type cuirassé. La figure 11 représente un transformateur ré« gulateur 120 du type cuirassé ayant un noyau magnétique 122, un enroulement d'entrée 126 relié à une source de tension alternative . 128 et un enroulement de sortie 130 relié à un circuit de charge 10 132 et un condensateur 134* condensateur 134 l'enroulement de sortie 130 constituent le circuit oscillant requis» Le noyau magnétique 122 comprend une région d'entrée définie par la branche 136 qui porte l'enroulement d'entrée 126, une région à saturation définie par la branche 138 et comprenant 15 une première partie 140 et une deuxième partie 142 ainsi qu'une région de sortie définie par la branche 144» Le^feranches sont . constituées par des pièces croisées, les branches 136 et 144 constituant une des pièces croisées et la branche 138 constituant l1 autre pièce croisée. Les branches "136 et 144 sont dirigées vers 20 1*extérieur et perpendiculairement par rapport aux côtés opposés de la branche commune ou branche à saturation 138. Les extrémités extérieures adjacentes des branches sont réunies par des parties de culasse 145, 147, 149 et 1j?1 de manière à définir quatrè fenêtres dans le noyau, ces fenêtres portant les références 146, 25 14®» 150 et 152. L'enroulement d'entrée 126 encercle la branche 136 en passant par les fenêtres adjacentes 146, 14^, tandis que l'enroulement de sortie 130 encercle la branche 144 en passant par les fenêtres adjacentes restantes 150 et 152. Il faut remarquer que, si le noyau magnétique 122 semble être semblable aux 30 dispositifs paramétriques à quatre circuits connus, les enroulements ne sont pas perpendiculaires entre eux en passant par des fenêtres en diagonale comme cela est réalisé dans les dispositifs connus. En outre, le transformateur régulateur 120 ne fonctionne pas de la même manière, différentes branches étant saturées 35 d'une demi-période â l'autre dans les dispositifs â quatre circuits connus. Le transformateur régulateur 120 est très semblable à deux transformateurs régulateurs du type représenté à la fi- 23401 22 2054588 gure 1, ces deux transformateurs étant placés côte à côte, la • différence résidant en ce qu'un seul enroulement d'entrée et tin seul enroulement de sortie produisent les flux dans les deux noyaux» Les parties 1ij.O et 1 ij.2 de la branche à saturation 138 se saturent 5 chacune au cours de chaque demi-période de la tension de source. On s'en rendra facilement compte si on considère que le noyau magnétique est divisé le long d'un axe central 160 en une première partie 162 et une deuxième partie 164» La partie 162 possède un premier circuit magnétique 166 encerclant la fenêtre 11+ 6, un 10 deuxième circuit magnétique 168 encerclant la fenêtre 150 et un troisième circuit magnétique 170 encerclant les deux fenêtres 146 et 150. La partie ll+O de la branche 138 constitue la région -commune â saturation du premier et du deuxième circuits magnétiques, et cette moitié du noyau fonctionne comme c ela a été dé-15 crit avec référence au transformateur régulateur 20 représenté à la figure 1. La seconde moitié 164 du noyau magnétique 122 est construite de façon semblable. Elle possède un premier circuit magnétique 172 encerclant la fenêtre U4.8» un deuxième circuit magnétique 174 encerclant la fenêtre 1j?2 et un troisième circuit 20 magnétique 176 encerclant les deux fenêtres. Cette moitié du noyau magnétique fonctionne aussi comme cela a été décrit avec référence au transformateur régulateur 20 représenté à la figure 1, la partie 11+2 de la branche à saturation 138 constituant la partie commune à saturation pour l^remier et le deuxième cir-25 cuits magnétiques» Le noyau magnétique 122 peut être pourvu d'entrefers semblables à ceux décrits ci-dessus et utilisés dans les noyaux ouverts de, l'invention. Ainsi, un entrefer 130 peut être prévudans la troisième branche ou branche de sortie 11+4» P82" exemple entre 30 l'extrémité de la branche 144 Ie côté de la partie de culasse 149, comme cela est représenté à la figure 11. Ou bien, comme cela est représenté â la figure 12, le noyau magnétique 122 peut être modifié de manière à devenir le noyau magnétique 122* dans lequel la culasse 149 est subdivisée en deux parties espacées 180, 182, 35 la branche 14^- pénétrant dans l'ouverture entre les deux parties de culasse. La branche 144 est espacée par rapport aux extrémités des parties de culasse afin d'obtenir les entrefers 184 et 186. 70 23401 23 2054588 Des transformateurs régulateurs à auto-démarrage d'une puissance de 250 VA et de 1 KVA, tous deux du type à noyau ouvert, ont été construits selon la présente invention et ont été essayés de manièreà déterminer leur^fcerformances. La stabilisation à 5 pleine charge, pour une variation de i 15$ de la tension d'entrée par rapport a la valeur nominale, était meilleure que - 0,05$, tandis que la stabilisation en allant d'une charge nulle à la pleine charge pour la tension d'entrée nominale était de - 0,5$ • pour i,unité à 250VA et -1,75$ pour l'unité 1KVA. Le rendement 10 à pleine charge sous la tension nominale était de 81$ pour les deux unités, et le facteur de puissance d'entrée à pleine charge sous la tension d'entrée nominale était de 0,82. On a fait varier le facteur de puissancç de la charge entre 0 et 1 aussi bien avec déphasage en avant qu'avec déphasage en arrière, et les essais 15 ont montré que ceci n'a qu'une faible influence sur le fonction* nement du transformateur. Bien que l'invention ait été décrite en ce qui concerne un transformateur régulateur servant â stabiliser une tension de sortie ayant la même fréquence que la tension d'entrée, 20 il va de soi que le transformateur régulateur peut être utilisé en qualité de générateur d'énergie à une fréquence au-dessous de la fondamentale, en accordant initialement le circuit oscillant sur la fréquence désirée et en utilisant un condensateur choisi pour entretenir la fréquence d'accord. En outre, l'invention 25 décrite peut être utilisée dans de nombreux autres cas d'application comme l'utilisation d'appareils de contrôle à déclenchement . sensibles â la tension et/ou la fréquence, ainsi que l'utilisation à titre de modulateurs de fréquence. En résumé, il a été décrit ci-dessus un transformateur 30 régulateur nouveau et perfectionfaé utilisant un noyau magnétique aussi simple que le transformateur régulateur connu conventionnel du type ferrorésonnant, sans exiger l'utilisation d'enroulements de renforcement ou de filtres d'harmoniques ni de pièges pour obtenir une tension de sortie stable ayant une teneur en 35 harmoniques de l'ordre de 7 à 8$. En outre, à l'opposé des transformateurs régulateurs feerorésonnants connus, le fonctionnement du transformateur régulateur de l'invention est paramétrique, pré- 70 23401 2k 2054588 sentant les excellentes caractéristiques de filtrage bilatérales du transformateur régulateur ferrorésonnant paramétrique. Le transformatèur régulateur décrit se eommute automatiquement dans un mode à tension de sortie basse en cas de surcharge ou de 5 tension trop faible, et l'appareil démarre automatiquement sans surcharger le noyau magnétique au démarrage9 Lorsqu'un court-circuit se produit, le transformateur de l'invention revient dans son mode à tension de sortie basse, permettant ainsi le pas» sage d'un courante court-circuit plus faible qu^le courant no-10 minai à pleine charge et, au moment de la disparition du court» circuit, l'appareil débite â nouveau immédiatement la tension nominale de sortie stabilisée. Comme l'enroulement d'entrée et l'en» roulement de sortie du transformateur sont directement couplés pendant quelques degrés seulement de chaque demi-période de la 15 tension de source, il n'est pas nécessaire que la tension d'en» trêe soit une sinusoïde, la forme sinusoïdale de la tension de sortie.étant déterminée par le circuit oscillant et par les ca« yactéristiques de son circuit magnétique associé, et non par la forme d'onde d'entrée. En outre,le transformateur régulateur 20 décrit est un perfectionnement par rapport aux transformateurs ferrorésonnants paramétriques à quatre circuits connus qui doivent utiliser des enroulements d'entrée et de sortie perpendiculaires entre eux. Par exemple, le transformateur régulateur décrit possède une caractéristique d'auto-démarrage sans inconvénient pour 2$ les paramètres de performance. Le t ransformateur régulateur décrit a une rendement plus élevé, son facteur de puissance d'entrée est meilleur et il demande moins de KVAR capacitifs par KVA de sortie, du fait que le transformateur décrit possède un noyau à trois circuits magnétiques, ce "qui permet d'éliminer le circuit shunt 30 des dispositifs connus à quatre circuits ov&u flux circule en shunt dans ce circuit par rapport à l'inductance saturée. 70 23401 é 2054588 HEVBHDICATIOHS 1. Transformateur régulateur comprenant un noyau magnétique ayant une première, une deuxième et une troisième régions reliées entre elles de manière à- établir des circuits magnétiques 5 fermés, un enroulement d'entrée établissant un premier flux alternatif dans la première région, un enroulement de sortie et un condensateur connectés de manière à constituer un circuit oscillant résonnant établissant un deuxième flux alternatif dans • la troisième région, la deuxième région ne comportant aucun enrou-10 lement, caractérisé par le fait que le premier flux alternatif et le deuxième flux alternatif s'additionnent dans la deuxième région, saturant cette deuxième région durant une partie de chaque demi-période du,deuxième flux alternatif, la première et la troisième régions ne subissant en substance pas de saturation, 15. tandis que la deuxième région shunte la majeure partie du premier flux alternatif de façon â éloigner celui-ci de l'enroulement . de sortie lorsque la deuxième région n'est pas saturée, la saturation de la deuxième région ayant pour effet que la majeure partie d'une augmentation supplémentaire du premier flux alter-20 natif soit couplée à l'enroulement de sortie, transférant ainsi l'énergie dans le circuit oscillant afin d'entretenir les oscillations de celui-ci. 2. Transformateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la première, la deuxième et la troisième régions 25 du noyau magnétique sont des branches espacées et parallèles» 3» Transformateur selon la revendication 2, caractérisé . par le fait que la deuxième région consiste en une branche intérieure ou une branche extérieure. I+. Transformateur selon l'une des revendications précé-30 dentes, caractérisé par le fait que la troisième région contient un entrefer à effet linéaire» 5. Transformateur selon la revendication !(., caractérisé par le fait que la deuxième région contient un entrefer dont les dimensions sont choisies de manière à maintenir la caractéristique 35 de saturation de cette région. 6.. transformateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait quçle noyau magnétique se compose 70 23401 2-é 2054588 de boucles de tôles métalliques emboîtées, la première et la -troisième régions s'étendant vers l'extérieur et perpendiculairement par rapport aux côtés opposés de la deuxième région. 7•Transformateur régulateur comprenant un noyau magné-5 tique ayant une branche d'entrée, une branche de sortie et une branche commune, caractérisé par le fait qu'un enroulement d'entrée est monté sur la branche d'entrée et est destiné â être connecté à une source de tension alternative, un enroulement de sortie est monté sur la branche de sortie et est destiné à 10 être connecté à un circuit de charge, la branche commune ne portant aucun enroulement, et un condensateur connecté aux bornes de l'enroulement de sortie de manière à constituer un circuit oscillant, la branche commune étant construites manière à se saturer durant une partie de chaque demi-période de la tension 15 alternative de source lorsque l'enroulement d'entrée est relié â cette source, sous l'effet du flux produit dans la branche commu» rie par le passage du courant dans l'enroulement d'entrée et le circuit oscillant, la branche de sortie étant construite de manière à ne pas se saturer. 20 8. Transformateur selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le noyau magnétique est du type ouvert, la bran» che d'entrée et la branche de sortie constituant débranchés ex*» térieures et la branche commune étant une branche intérieure, 9. Transformateur selon la revendication 8, caractérisé 25 par le fait que la branche de sortie possède un entrefer ayant une dimension choisie de manière à donner à la branche de sortie une caractéristique de non saturation. 10. Transformateur selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé par le fait que la branche commune contient un 30 entrefer ayant une dimension choisie de manière à maintenir les caractéristiques de saturation de cette branche. 11. Transformateur selon la revendication 10, caractérisé par le fait que l'entrefer de la branche commune a une dimension notablement plus petite que celle de l'entrefér de la branche 35 de sortie. 12. Transformateur suivant l'une des revendications 9 à 11, caractérisé par le fait que la section transversale de la 70 23401 2? 2054588 branche commune est plus petite que la section transversale de la branche de sortie. 13. Transformateur selon la revendication 7» caractérisé par le fait quelle noyau magnétique est du type cuirassé et comprend 5 une première pièce et une deuxième pièce cr-oisêesr le§4xtrêmit-és adjacentes de ces pièces étant réunies de manière à définir quatre fenêtres, chaque pièce croisée comprenant une première et une deuxième parties dirigées vers l'extérieur par rapport aux ' côtés opposés de l'autre, pièce croisée, et la branche d'entrée 10 et la branche de sortie sont constituées par la première et la deuxième parties de la première pièce croisée tandis que la branche commune est constituée par la première et la deuxième parties de la deuxième pièce croisée. 1Ij., Transformateur suivant la revendication 13, carac-15 térisé par le fait que les circuits magnétiques contenant la deuxième partie de la première pièce croisée comprennent un en-•trefer.