Brevet FR2007065A1 — publié le 19700102

L'invention est relative à uû générateur pour la production de signaux de commande destinés à amorcer les redresseurs commandés d'un onduleur triphasé à blocage commun des redresseurs. Les onduleurs à blocage commun de tous les redresseurs assu-5 rent une économie considérable de pièces composantes car il n'est pas besoin d'affecter un ensemble" de blocage spécial à chacun des redresseurs. Par ailleurs, il faut veiller à ce que chaque redresseur commandé bloqué, mais qui selon le programme de phases devrait encore être conducteur, soit réamorcé aussitôt après ce blocage. 10 Lorsque chaque redresseur doit rester conducteur sur une étendue de 180° électriques, on a besoin, à l'intérieur d'une période, d'au moins trois signaux d'amorçage successifs se produisant à des instants décalés de 60°„ A cet égard, il est intéressant de partir d'une fréquence sextuple de la fréquence désirée du fait que de 15 cette fréquence on peut déduire immédiatement les impulsions de blocage. Pour produire les signaux de commande (impulsions séparées, trains d'impulsions ou signaux rectangulaires de courant continu) à l'instant convenable et suivant une séquence convenable, il faut mettre en oeuvre des circuits logiques relativement complexes et OA —- — C.W Dans un générateur connu, pour chaque redresseur commandé est prévue une porte, alimentée par des impulsions de déclenchement, chacune de ces portes étant alimentée par l'une des sorties d'un compteur en anneau à six étages. Du fait que dans un tel compteur 25 en anneau il y a normalement toujours une sortie seulement qui est conductrice, il faut le modifier de manière à pouvoir amorcer plus d'un redresseur à la fois. Dans le générateur connu, on utilise à cet effet un compteur en anneau à étages EON-ET, reliés entré eux par un circuit artificiel de manière qu'il y ait toujours deux éta-30 ges voisins conducteurs. La complexité et le prix, que cela entraîne, sont extraordinairement importants. D'autre part, les redresseurs ne sont conducteurs que sur une étendue de 1 -20° « L'invention a pour but de réaliser un générateur du genre décrit initialement qui soit susceptible d'une construction essentiel-35 lement plus simple et qui permette de maintenir conducteurs les redresseurs sur une étendue de 180°o .* , ou decalaqe. Pour cela, l'invention propose un registre à circulation/actionné au rythme des impulsions de blocage et se composant de six étages bistables dont la sortie du troisième étage est reliée par 40 l'intermédiaire d'un étage inverseur à l'entrée du premier étage, 69 13334 2 2007065 chaque étage étant affecté à un redresseur commandé et les signaux de commande étant délivrés en fonction de l'état de commutation de ce-registre. . Les-registres à circulation peuvent être construits relative-5- ment simplement. Chacun de leurs étages n'a besoin d'être connecté qu'au précédent et au suivant. Du fait de la contre-réaction du signal de sortie du troisième étage, par l'intermédiaire d'un inverseur, sur lfentrée du premier étage, on obtient automatiquement tin modèle de trois états "1" successifs et de trois états "0" succes-10 sifs qui, d'une manière continue, sont transférés à travers le registre à circulation." En conséquence9 on peut amorcer trois redresseurs à la fois. Ces redresseurs demeurent conducteurs sur une. étendue de 180° chaeun0 Il suffit alors de veiller à raccorder correctement les redres-15 seurs, de telle manière par exemple que chacun de trois.étages successifs soit affecté à un redresseur des trois branches de l'onduleur et que chacun de deux étages voisins sont affecté à des redresseurs de polarités opposées de 1'onduleur0 Il est particulièrement recommandé que chaque étage comporte 20 une mémoire semi-permanente, par exemple un noyau magnétique. Si on vient à arrêter l'onduleur, le dernier état en date demeure enregistré dans le registre. Au réenclenchement, on n'a donc pas besoin d'un nouveau processus de repérage ni d'un circuit artificiel pour provoquer la séquence de fonctionnement convenable.. D'autre part, 25 de tels montages peuvent être construits avec un minimum de pièces composantes électriques susceptibles de pannes. La logique peut même être entièrement construite à l'aide d'éléments magnétiques. Dans un exemple de réalisation préférentiel, il est fait en sorte que le registre à circulation soit constitué,de manière connue, 30 d'étages équipés de noyaux magnétiques à plusieurs trous (trans-fluxors) et qu'un trou supplémentaire d'un noyau magnétique de chaque étage comporte un enroulement d'entrée conduisant en permanence des signaux de déclenchement et un enroulement de sortie conduisant respectivement chaque signal de commande de chaque redresseur com-35 mandé. Dans ce cas, les noyaux magnétiques assurent en plus la fonction d'une perte. Selon qu'ils sont dans l'état "1" ou dans l'état "0", ils transmettent ou non les signaux de déclenchement.aux redresseurs. " ' Dans un perfectionnement de l'invention, l'inverseur peut, éga— 40 lement' être construit à l'aidé d'un noyau magnétique. Il est recoin- 69 13334 3 2007065 mandé dans ce cas d'équiper chaque étage, de manière connue, d'un noyau-mémoire principal suivi dfun noyau-mémoire intermédiaire, de prévoir pour constituer l'inverseur un noyau magnétique supplémentaire à plusieurs trous, qui est excité à chaque pas de cadencement 5 et reçoit une impulsion de décalage en même temps que les noyaux-mémoires intermédiaires, et de faire passer d'autre part une boucle^ reliant un trou de sortie du noyau-mémoire intermédiaire du troisième étage et le trou d'entrée du noyau-mémoire principal du premier étage, dans le sens contraire de celui allant au trou de sortie 10 précité, â travers le trou de sortie du noyau magnétique supplémentaire à plusieurs trous. Si le noyau-mémoire intermédiaire du troisième étage se trouve dans l'état "0", ce noyau magnétique supplémentaire à plusieurs trous fournit un signal "1n au premier étage? si au contraire le noyau-mémoire intermédiaire se trouve dans l'é-15 tat "l", les signaux engendrés dans la 'boucle par celui-ci et le noyau magnétique supplémentaire à plusieurs trous se neutralisent et le premier étage reçoit un signal "0". Pour simplifier le générateur de cadencement, l'impulsion de décalage peut être appliquée aux noyaux-mémoires intermédiaires en 20 même temps que les impulsions de blocage et aux noyaux-mémoires principaux un certain temps après. l'invention est expliquée plus en détail ci-après à l'aide d'un exemple non limitatif de réalisation en se référant aux dessins annexés dans lesquels : 25 - la fig. 1 est un schéma de principe du générateur conforme à l'invention; - la fig. 2 est un schéma de principe d'un onduleur à redresseurs commandés par le générateur conforme à l'invention; - la fig. 3 représente les temps de conduction obtenus pour 30 chaque redresseur; - la fig. 4 représente les impulsions qui se produisent, en différentes séquences temporelles; - la fig. 5 enfin représente un registre à circulation, construit à l'aide de transfluxors, qui peut être utilisé dans le cadre 35 de l'invention. La fig. 1 représente un registre à circulation. 1 qui se compose de six étages 11-16 qui peuvent prendre chacun deux états "0" et "t". Dans l'état "1", des signaux de commande S1-S6 destinés à l'amorçage sont fournis par le registre à circulation; dans l'état "O", 40 ces signaux sont étouffés. A l'aide de signaux de décalage usuels B, 69 13334 + 2007065 le contenu, c'est-à-dire 1'état. de chaque étage est décalé, suivant un certain rythmet d'un étage pour être transféré dans l'étage situé à droite. La fréquence de cadencement des signaux de décalage B correspond au sextuple de la fréquence d& la tension de sortie de 5 l'onduleur. Entre la sortie du troisième étage 13 et l'entrée du premier étage 11 est prévue une boucle de contre-réaction 17 dans laquelle est monté un inverseur 18. Les signaux S1-S6 permettent de commander six redresseurs commandés de l'onduleur représenté schématiquement sur la fig. 2. A 10 l'aide de ces signaux, à partir de la tension continue appliquée aux bornes 19» on peut produire une tension alternative triphasée apparaissant aux bornes U» V, W. Chacun des redresseurs doit être conducteur pendant 180° (état "1" de la fig. 3) et être bloqué pendant les 180° qui suivent (état "O" de la fig. 3). Pour produire un 15 champ tournant qui soit utilisable, le décalage temporel que l'on peut distinguer sur la fig. 3 convient. Un circuit de blocage contenant un redresseur de blocage E7 assure le blocage simultané de tous lés redresseurs E1-E6. Dans ce but, tous les 60° une impulsion de blocage est appliquée au redresseur de blocage E7. Les impulsions 20 de blocage ont donc la fréquence sextuple de la fréquence désirée dans le réseau triphasé U, V, ¥ Ceci signifie que chacun des étages 11-16 doit pendant trois intervalles de cadencement consécutifs prendre l'état "1". Le montage de la fig. 1 garantit que cette condition demeure satisfaite 30 pendant aussi longtemps que l'on veut,, pour autant que le registre à circulation ait atteint une fois la position initiale correcte 111000 et que cette position initiale, au plus tard au bout d'un petit nombre d'intervalles de cadencement, puisse même être atteinte de manière simple, par exemple lorsque la totalité des étages avant 35 la mise en service de l'installation a été mise dans l'état "0". L'inverseur 1& fait alors en sorte qu'avant que les trois premiers intervalles de cadencement ne soient écoulés les étages 11, 12 et 13 ont été mis dans l'état "1". Ce groupe de trois états est transféré par le registre à circulation et, par suite de la présence de 40 1'inverseur, il est suivi d'un groupe de trois états "O"» 69 13334 5 2007065 Il faut seulement faire en sorte que chacun des redresseurs soit convenablement alimenté par les signaux de sortie des étages 11-t6. Ceci ne présente aucune difficulté à condition de veiller à ce que chaque groupe de trois étages successifs soit associé à des 5 redresseurs des trois branches de l'onduleur et que chaque groupe de deux étages voisins soit associé à des redresseurs, de polarités opposées, de l'onduleur, comme le montre la disposition des signaux S1-S6 de la fig. 1„ Les redresseurs commandés demeurent conducteurs après amorçage 10 jusqu'à ce qu'ils soient bloqués. Il suffit donc de toujours maintenir disponibles les signaux d»amarçage au début des intervalles de 60°. Ceci veut dire qu'à l'intérieur de ces 60° on dispose d'un intervalle de temps pour pouvoir procéder au décalage dsun étage dans le registre à circulation. Ce processas peut alors également, 15 comme on le sait, être effectué en deux pas; dans le premier pas, chaque étage est vidé de son contenu, dans le second pas, chaque étage est à nouveau garni. On obtient dans ces conditions une plus grande sécurité de transfert des informations. Si on travaille de cette manière, on obtient des séquences d * impulsions telles que 20 celles qui sont représentées sur la fig. 4. A l'apparition des impulsions de décalage B1, les informations sont extraites de chaque étage. A l'apparition des impulsions de décalage B2, qui sont produites en même temps que les impulsions de blocage du redresseur E7, les informations sont introduites dans 25 l'étage suivant. Des impulsions de déclenchement à haute fréquence T sont disponibles pendant la totalité de la durée d'enclenchement. Ensuite apparaissent aux sorties de commande des étages 11-16 les signaux S1-S6 représentés sur la fig» 4. C'est-à-dire que, lorsque le redresseur E1-B6 correspondant doit être amorcé, il apparaît des 30 signaux de déclenchement entre chaque impulsion de décalage B2 et l'impulsion de décalage B1 suivante (voir les blocs d impulsions 20 représentés en trait plein). Mais du fait que les redresseurs E1-E6 commencent par être bloqués, lorsqu'apparaît une impulsion de blocage, ils sont essentiellement conducteurs pendant.la totalité des 35 180° (voir le bloc 21 représenté en trait interrompu). La fig. 5 représente un registre à circulation construit, de manière connue, à l'aide de noyaux magnétiques à plusieurs trous; mais pour être adapté à l'invention diverses modifications ont, été apportées au montage classique. Chaque étage comporte tua noyau-mé-40 moire principal ,111, 121, 131» 141» 151» 161 suivi - sauf. le dernier 69 13334 6 2007065 étage - d'un noyau-mémoire intermédiaire 112, 122, 132, 142,: 152. En outre, il est prévu ma noyau magnétique supplémentaire 181 «.Chaque noyau magnétique comporte un trou central a et trois autres trous "b, c et d qui ne sont cependant tous utilisés que dans les 5 noyaux-mémoire s principaux,, Des boucles de souplage.e et'£, qui chacune passent à travers le trou cïe sortie c du noyau précédent et le trou d11 entrés b du noyau suivantf relient chacune un noyau-mémoire principal, par exemple til, et le noyas-mémoire intermédiaire suivant, par exemple 112, ou un iioyaa-mémoire intermédiaire^ par exem-10 pie 112, et le noyau-mémoire principal suivant, par exemple 121. Par ailleurs, chaque rioyau-méiiioire principal comporte un conducteur de sortie g de signal, qui passe à travers le trou d. A travers les trous eairlrauà: a do toisa les noyaux-mémoire s principaux passe un conducteur 23 parcouru par les impulsions de dé-15 calage B1..Ge conducteur- 23 passe d'autre part à travers le trou d * entrée b du noyau 161 » L travers les troua centraux a de tous les noyaux-mémoires intermédiaires passe un conducteur .24 parcouru par les signaux de décalage £2.-Ce conducteur-, passe d'autre part à travers le trou central a du noyau 181. Les conducteurs 23 et 24 sont 20 réunis à leur extrémité en un conducteur 2-5 qui passe à travers le trou c de tous les noyaux-mémoires principaux et intermédiaires. A travers le conducteur 25 sont acheminées des impulsions dites de retenue identiques aux impulsions de décalage B1 et B2. En outre, il est prévu un conducteur 26 qui passe à travers tous les trous c 25 des noyaux-mémoires principaux et intermédiaires ainsi que d'autre part à travers les trous d du noyau-mémoire intermédiaire 132 et du noyau magnétique 181. A travers ce conducteur passent des impulsions de transfert I et ceci un bref instant avant l'apparition de chacune des impulsions de décalage B1 et B2. Un conducteur 22 passe à tra-30 vers tous les trous d des noyaux-mémoires principaux et est parcouru par les signaux de déclenchement T0 Une boucle de contre-réaction 171 passe à travers le trou d'entrée b du premier noyau-mémoire principal 111 ainsi qu'à- travers les trous de sortie d du troisième noyau-mémoire 132 et du noyau magnétique 181. 35 Pour expliquer le mode de- fonctionnement, on va supposer que le noyau-mémoire principal 111 est excité et prend l'éta,t .'.'t". Une impulsion de transfert I transmise par le conducteur 26 provoque un changement de sens de la magnétisation au voisinage du trou c, qui prépare le transfert. A l'apparition de l'impulsion de décalage B1, 40 le noyau-mémoire principal 111 se bloque. La variation de flux BAD ORIGINAL 69 13334 7 2007065 magnétique, par l'intermédiaire de la boucle de couplage e, entraine la magnétisation du noyau-mémoire intermédiaire 112. l'impulsion de retenue H transmise simultanément à travers le conducteur 25 fait qu'aucune contre-réaction du noyau-mémoire intermédiaire T12 5 sur le noyau-mémoire principal 11t ne peut avoir lieu. Le noyau-mémoire principal 111 a alors l'état "On et le noyau-mémoire intermédiaire 112 11 état "1". Après une autre impulsion de transfert I, l'impulsion de décalage B2 est émise et elle transfère l'état "1" du noyau-mémoire intermédiaire 112 au noyau-mémaire principal 121. 10 De cette manière, le contenu de chaque noyau-mémoire principal est chaque fois transféré en deux temps au noyau-mémoire principal qui suit. Tant que le noyau-mémoire principal se trouve dans l'état "1 c'est-à-dire est excité, les impulsions de déclenchement conduites par le conducteur 22 sont transmises directement aux conducteurs de 15 sortie g et ainsi appliquées aux redresseurs commandés. Si au contraire le noyau n'est pas excité, aucune transmission de ce genre ne peut avoir lieu. Le noyau magnétique inverseur 181 est excité par chaque impulsion de décalage B1 et, après une impulsion de transfert I, est de 20 nouveau "bloqué par une impulsion de décalage B2. En conséquence, le conducteur 171 peut délivrer une impulsion qui excite le noyau-mémoire principal 111. Mais cette fourniture d'impulsions ne s'effectue que lorsque le troisième noyau-mémoire intermédiaire 132 est dans l'état "0". Si ce noyau est excité, il se produit aussi dans 25 son trou d, à l'apparition de l'impulsion de décalage B2, une impulsion de sens opposé à celui de l'impulsion qui se produit dans le noyau 181, de sorte que les deux impulsions se neutralisent et il ne se produit aucune excitation du premier noyau-mémoire principal 111. 30 Evidemment, le registre à circulation peut être composé d'au tres éléments, par exemple de multivibrateurs bistables. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux des modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses 35 diverses parties, ayant été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. 69 13334 8 2007065 HETOUDICASIOUS 1 - Générateur pour la production de signaux de commande destinés à amorcer les redresseurs commandés d'un onduleur triphasé à blocage commun des redresseurs, lequel générateur est caractérisé ou decalaqe, est 5 en ce qu'un registre à circulation/actionne au rythme des impulsions de blocage et se compose de six étages bistables dont la sortie du troisième étage est reliée par 1'intermédiaire d'un étage inverseur à l'entrée du premier étage, chaque étage étant affecté à un redresseur commandé et les signaux de commande étant délivrés en 10 fonction de l'état de commutation de ce registre„ 2 - Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun de trois étages successifs du registre à circulation est affecté à un redresseur des trois branches de l'onduleur et chacun de deux étages voisins est affecté à des redresseurs de polarités op- 15 posées de l'onduleur. 3 - Générateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque étage est équipé d'une mémoire semi-permanente, par exemple un noyau magnétique. 4 - Générateur selon les revendications 1 à 3» caractérisé en 20 ce que le registre à circulation est constitué, de manière connue, d'étages équipés de noyaux magnétiques à plusieurs trous (traiisflu-xors) et qu'un trou supplémentaire d'tm noyau magnétique de chaque étage comporte un enroulement d'entrée conduisant en permanence des signaux de déclenchement et un enroulement de sortie conduisant 25 respectivement chaque signal de commande de chaque redresseur commandé . 5 - Générateur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque étage est équipé, de manière connue, d'un noyau-mémoire principal suivi d'un noyau-mémoire intermédiaire, 30 qu'il est prévu pour constituer l'inverseur un noyau magnétique supplémentaire à plusieurs trous, qui est excité à chaque pas de cadencement et reçoit une impulsion d e décalage en même temps que les noyaux-mémoires intermédiaires et que d'autre part "une boucle, reliant un trou de sortie du noyau-mémoire intermédiaire du troi-35 sième étage et le trou d'entrée du noyau-mémoire principal, passe, dans le sens contraire de celui allant au trou de sortie précité, à travers le trou de sortie du noyau magnétique supplémentaire à plusieurs trous. 6 - Générateur selon l'une des revendications 1 à 5» caracté-40 risé en ce que l'impulsion de décalage est appliquée aux noyaux- 69 13334 9 2007065 mémoires intermédiaires en même temps que les impulsions de blocage et aux noyaux-mémoires principaux un certain temps après.