Brevet FR2074779A1 — publié le 19711008

La présente invention concerne un dispositif d'alimenta tion d'un four électrique monophasé à partir d'un réseau triphasé, en vue d'une répartition équilibrée des charges sur ledit réseau. @lle concerne notamment les fours d'élaboration de métaux ou alliages sous vide ou sous laitier. De tels fours sont actuellement alimentés soit en courant continu, soit en courant alternatif triphasé ou monophasés Four des fours de grande capacité, l'alimentation en courant alternatif peut être préférée pour des raisons physicochimiques; dans ce cas, des considérations pratiques font préférer par l'utilisateur le monophasé au triphasé. Mais le four monophasé constitue une par ge asymétrique pour le réseau triphasé d'alimentation, et l'ac- creissement des dimensions des fours rend ce nroblème plus difficile. La présente invention, due à M. SEMMEL Serge, fournit un moyen de répartir la consommation du four d'une façon plus symé- trique sur les phases du réseau triphasé. Le dispositif selon l'invention est caractérise en ne qu'il comporte d'une part un commutateur à thyristors à double voie alimenté par le réseau triphasé et alime@tant le four électrique monophasé, d'autre part un appareil de omma-de des gâchet- tes desdits thyristors, excitant ceux-ci de menière à modu@ les tensions et intensités de courant appliquées au four électrique monophasé, afin que celles-ci suivent une loi périodique voisine d'une sinusotde de fréquence sensiblement inférieure à celle du réseau triphasé. Dans une variante selon l'invention, un transformat@ur monophasé est interposé entre le commutateur à thyristors et le four électrique monophasé. L'invention va maintenant être décrite plus en détail en se référant à un mode particulier de réalisation appliqué à ur four monophasé et représenté sur les dessins annexes où: - la Fig. 1 est le schéma électrique d'un dispositif selon l'in- vention, - la Fig. 2 est le diagramme en fonction du temps des intensités de courant du c8t de la réception monophasée et du côté de 17alimentation triphasée. La figure 1 montre un réseau triphasé A B C alimentant un transformateur triphasé 21 dont les bornes secondaires a b c sont reliées à un commutateur à thyristors à double voie com- portant par exemple 12 groupes de thyristors 37 a 48 dispose selon les sens indiqués sur le schéma, ctest-à-dire que la moitié des thyristors est monte en sens inverse de l'autre. Les gâchettes de ces thyristors sont respectivement @opé- rées 23 à 34 > chaque groupe de thyristors étant symbolisé par un seul thyristor sur la figure 1. Aux bornes 49 et 51 de cet ensemble est branché d'une part un transformateur monophasé 22, dont les bornes primaires sont repérées 49 et 50 et les bcrnes secon daires 52 et 53, ces dernières étant reliées à un four monophas@ 54; d'autre art, entre les bornes 51 et 50, est branché un trans- formateur de courant 35 connecté à un appareil de commande 36 des gâchettes 23 à 34 des thyristors, les liaisons entre e gâchet- tes et l'appareil de commande 36 n' @ant pas représenté@s complètement sur le dessin de la figure 1 afin de ne pas surcharger le schéma, L'appareil de commande 36 maintient constante l'intensité de courant parcourant le circuit primaire du transformateur de courant 35, en modulan@ 1. tensa@@ et l'intensité de courant monophasém suivent une loi voisine d'une sinusoïde, le transformateur triphasé 21 a pour but de fournir une tension convenable pour l'alimentation des thyristors, mais dans le ses où la tension du réseau triphasé serait directement utili sable, la transformateur 2@ pourrait être suppri@é. L'appareil 36 de commande des gâchettes est selon le même prlnepe que celui des appareils utilisés dans les cyclocon- vertissears; mais, dans le dispositif selon l'invention lesgâ- chettes des thyristors sont commandées de façon à obtenir pour les intensit-s de courant le diagramme en fonction du temps i di- qué grossièrement, pour une demi-période, sur la figure 2, oÙ t la partie supérieure on a tracé séparément et ltune au dessous de l'autre les évolutions (P à une borne de transformateur monophasé, N à l'autre borne) de l'intensité de courant monophasé délivrée entre les bornes 49 et 50 par le dispositif selon l'invention ; on voit à la partie inférieure de la figure 2, le diagramme corres- pondant des intensités de courant dans les trois phases 1, 2, 3 du circuit triphasé a b c Les diagrammes d'intensités de courant ont été représentés schématiquement selon une succession de rectangles numérotés de 4 à 12 pour la polarité P et de 13 à 20 pour la polarité N, Ces rectangles se retrouvent avec les mêmes repères et sur les mêmes lignes verticales de rappel dans les diagrammes des intensités de courant dans les trois phases 1, 2, 3. La figure 2 a été tracée, pour simplifier, dans lshypothè- se où la fréquence monophasée est le tiers de la fréquence tri phrasée, Le transformateur monophasé 22 permet l'utilisation d'un ensemble de thyristors plus économique; il améliore le caractère sinusoïdal de l'intensité de courant monophasé obtenue; il accrott la réactance totale du circuit, ce qui peut être utile pour limiter les courants de court-circuit. Cependant, la présence du transformateur 22 n'est pas obligatoire. On peut supprimer ce transformateur si les conditions précédentes ne sont pas critiques : cela dépend des tensions et courants mis en Jeu. Le dispositif selon l'invention peut être complété par un réglage de la tension ou de l'intensité de courant, et par des circuits électriques capables d'absorber les harmoniques (condensateurs, bobines de réactance) ou capables d'améliorer le facteur de puissance. Ce dispositif peut être utilisé non seulement dans le cas des fours électriques monophasés, mais dans tous les cas de récepteurs monophasés qui, branchés directement sur un réseau triphasé, pourraient provoquer des déséquilibres de courant inadmissibles pour ce réseau. REVENDICATIONS 1o Dispositif d'alimentation dtun four électrique monophasé à partir d'un réseau triphasé en vue dtune répartition équili brée des charges sur ledit réseau, caractérisé en ce qu'il com porte s d'une part, un commutateur à thyristors à double voie alimenté par le réseau triphasé et alimentant le four électriZ que monophasé, d'autre part, un appareil de commande des gâchet- tes desdits thyristors, excitant ceux-ci de manière à moduler les tensions et intensités de courant appliquées au four élec trique monophasé, afin que celles-ci suivent une loi périodique voisine d'une sinusoïde de fréquence sensiblement inférieure à celle du réseau triphasé. 2. - Dispositif selon 1 dans lequel un transformateur monopha sé est interposé entre le commutateur à thyristors et le four électrique monophasé.