Brevet FR2081864A1 — publié le 19711210

i 2081864 La présente invention concerne un circuit pour la commande efficace de la commutation entre les groupes de redresseurs d'un cycloconvertisseur et, plus particulièrement, un circuit pour provoquer une commutation douce des groupes de redresseurs tout en minimisant les courants 5 de circulation entre ces groupes de redresseurs. Des circuits de cycloconvertisseurs pour la production de courants de fréquence constante à partir d'un courant de fréquence variable sont décrits dans les brevets des E.U.A. n° 26.327 (reissue) et n° 3.431.483. Comme il est expliqué en détail dans ces brevets, le cycloconvertisseur 10 convertit un signal entrant de fréquence variable en un signal sortant de fréquence constante. Le signal de fréquence variable peut être produit par une source de courant telle qu'une génératrice entraînée par le moteur d'un avion dont la vitesse varie de façon imprévisible dans une plage large. La tension de fréquence variable de la génératrice est appliquée à un certain 15 nombre de dispositifs commutateurs commandés qui sont déclenchés à la conduction suivant une séquence prédéterminée en réponse à un signal de fréquence de référence pour la production du signal sortant ayant la fréquence constante désirée pour le circuit de charge ou d'utilisation* Plusieurs redresseurs à phases commandées sont couplés entre 20 la source de courant et le circuit d'utilisation, et ils sont déclenchés sélectivement pour la conduction. Le déclenchement sélectif est obtenu au moyen d'un circuit de déclenchement ou de modulation qui est actionné en réponse au signal de fréquence de référence et au signal entrant de fréquence variable pour produire des impulsions de déclenchement pour les redresseurs 25 commandés à différents angles de phase de la tension entrante pour produire des segments de tension d'amplitude variable qui sont additionnés pour produire la tension sortante sinusoïdale de fréquence constante. Comme la tension entrante de fréquence variable et la tension sortante de fréquence constante sont toutes deux des tensions de courant 30 alternatif, deux groupes de redresseurs à phases commandées de polarités opposées peuvent être utilisés. Les polarités des redresseurs des groupes étant choisies de façon qu'ils soient conducteurs pendant les alternances opposées de la tension d'alimentation. Comme-il est nécessaire d'utiliser deux groupes de redresseurs commandés de polarités opposées et comme ces 35 deux groupes sont à tout moment connectés au filtre de sortie et à la charge, il a été constaté que des courants de circulation peuvent exister entre les groupes de redresseurs positifs et négatifs. Autrement dit, quand l'un des redresseurs commandés du groupe positif est conducteur (quand le groupe 71 08546 2 2081864 positif est sur le "mode redressant") pour fournir du courant à la charge, il existe un redresseur correspondant de polarité opposée conducteur aussi dans le groupe négatif (le groupe négatif fonctionnant sur le "mode inversant"). Comme ces deux redresseurs sont conducteurs, du courant peut passer directement 5 de la source à travers le redresseur du groupe positif et à travers le redresseur du groupe négatif. Ce courant circule bien entendu complètement en by-pass de la charge et, par suite, il réduit le rendement du système. De plus, ce courant de circulation, limité seulement par la faible réactance de commutation du système, peut être assez important. Cela augmente la 10 possibilité de mauvaise commutation et peut provoquer 1'endommagement des redresseurs du cycloconvertisseur, Pour empêcher le courant de circulation ou pour réduire son amplitude à une valeur tolérable, il est habituel dans les cycloconvertisseurs du type décrit ci-dessus de polariser les deux groupes de façon que la sortie 15 du groupe négatif de redresseurs soit plus positive que celle du groupe positif de redresseurs afin d'empêcher l'établissement de courants de circulation entre les deux groupes de redresseurs. Cette polarisation, qui établit une différence entre les sorties des groupes redresseurs, est habituellement appelée la polarisation de "marge de sécurité" entre les 20 groupes de redresseurs. L'introduction de la marge de sécurité de façon que la tension moyenne à la-sortie du groupe négatif soit supérieure à celle du groupe positif peut,- cependant, introduire dans certains cas d'autres difficultés. Plus particulièrement, des distorsions de la forme d'onde du signal sortant peuvent être introduites du fait de la marge de sécurité, en 25 particulier si il existe une différence de phase entre le courant à la sortie du convertisseur et la tension à la sortie du convertisseur. Par exemple, en l'absence de charge le courant sortant du convertisseur est habituellement un courant en retard à facteur de puissance zéro, parce que le convertisseur fournit seulement du courant au condensateur du filtre. Le courant du filtre 30 étant en avance de 90° sur la tension, le courant positif du filtre passe par zéro et devient négatif pendant que la tension à la sortie du convertisseur est encore positive. Quand le courant commence à devenir négatif, la conduction de courant doit passer du groupe positif au groupe négatif (parce qu'un redresseur commandé au silicium ne permet pas de courant inverse) 35 pendant que la tension à la sortie du groupe positif est encore assez élevée. Quand la tension moyenne est programmée pour être la même à la sortie des deux groupes, cette commutation doit avoir lieu en provoquant le minimum 71 08546 3 2081864 de distorsion de la forme de l'onde de la tension sortante. Cependant, comme il a été indiqué ci-dessus, pour minimiser le courant de circulation, les tensions sortantes sont programmées pour que la tension moyenne à la sortie du groupe négatif soit supérieure à la tension moyenne à la sortie du groupe 5 positif. De ce fait, la commutation entre le groupe positif et le groupe négatif n'est pas douce, de sorte que la forme de l'onde de la tension sortante est déformée. Il a été découvert que cette distorsion de la forme de l'onde de la tension sortante du fait de la marge de sécurité entre les groupes 10 redresseurs peut être évitée en décalant les caractéristiques de fonctionnement des groupes redresseurs, de façon que la tension sortante moyenne du groupe négatif soit réduite au niveau précédemment établi par le groupe positif quand le courant du convertisseur passe à zéro dans le sens négatif tout en maintenant en même temps la marge de sécurité par réduction de la tension 15 moyenne du groupe positif à un niveau même inférieure De façon similaire, quand le courant du convertisseur devient positif, les tensions sortantes moyennes du groupe négatif et du groupe positif doivent être relevées à partir de leurs niveaux antérieurs pour permettre aussi une transition douce du groupe négatif au groupe positif. 20 II est cependant apparent que pour décaler les tensions sortantes moyennes du groupe positif et du groupe négatif de la valeur appropriée et à l'instant approprié, le décalage doit avoir lieu à l'instant où le courant sortant du convertisseur passe par zéro et change de sens ou aussi près que possible de cet instant. Cependant, la détection du point 25 de passage par zéro du courant du convertisseur présente des difficultés importantes parce que le courant non filtré du convertisseur est caractérisé par des distorsions suffisantes sous la forme d'ondulation du courant, en particulier aux charges faibles, de sorte que le courant instantané du convertisseur passe par zéro plusieurs fois avant que le courant moyen 30 passe réellement par zéro et soit inversé. Il n'est par suite pas facile de déterminer directement à partir du courant du convertisseur à quel instant exactement le courant moyen arrive à zéro parce que, du fait du facteur d'ondulation, les excursions instantanées du courant du convertisseur ont tendance à rendre incertain le point réel de passage par zéro du courant 35 moyen. La détection du point de passage par zéro du courant sortant après filtrage, qui pourrait sembler un moyen évident, n'est pas une solution, parce que le courant sortant du filtre, (c'est-à-dire le courant de la charge), n'est pas en phase avec le courant sortant du convertisseur en raison du déphasage introduit par la charge. Par suite, le passage par 71 08546 2081864 zéro du courant de charge n'est pas en phase avec le passage par zéro du courant du convertisseur, et il ne peut pas être utilisé dans le but recherché. Il est désirable aussi que le circuit détectant le passage 5 par zéro du courant moyen du convertisseur soit aussi simple que possible, Il est, par suite, préférable de détecter le passage par zéro du courant sans qu'il soit nécessaire de filtrer une partie du courant du convertisseur dans un circuit séparé et de détecter ensuite le passage par zëro= Bien que convenant parfaitement pour atteindre les buts de l'invention, cela peut 10 augmenter le prix, le poids et le volume du système. Par exemple, si le cycloconvertisseur doit être utilisé sur un aéronef, pour lequel l'espace et le poids sont des caractéristiques primordiales, il est hautement désirable que le système détectant le passage par zéro du courant du convertisseur assure cette détection d'une façon simple sans nécessiter un filtre supplëmen-15 taire. Il a été trouvé qu'une représentation précise du courant du convertisseur peut être obtenue facilement et efficacement par combinaison vectorielle du courant sortant dans le circuit d'utilisation, qui est relativement exempt d'ondulation, avec un courant représentant le courant 20 du condensateur du filtre afin de reconstituer ou de reconstruire le courant du convertisseur. Il»a été constaté qu'un signal proportionnel au courant du filtre peut être engendré par intégration de la tension sortante du convertisseur ou de la tension aux bornes de sortie pour produire un signal proportionnel au courant moyen du filtre mais en retard de 180°-. Un signal 25 représentant le courant du convertisseur peut être obtenu en combinant les signaux représentant ces deux courants, ce signal de courant reconstitué étant pratiquement exempt d'ondulation de sorte que le point de passage par zéro du courant du convertisseur peut être facilement déterminé pour la production d'un signal appliqué au modulateur du cycloconvertisseur pour 30 supprimer ou décaler les niveaux de "marge de sécurité" afin d'obtenir une transition douce entre les groupes de redresseurs. L'invention a, par suite, pour objet d'obtenir une transition douce entre les groupes de redresseurs en détectant le point de passage par zéro du courant sortant reconstitué du convertisseur, exempt d'ondulation, 35 et en produisant un signal de commande pour décaler la marge de sécurité entre les groupes de redresseurs dans le sens voulu et de la quantité voulue pour obtenir une transition douce entre les groupes. 71 08546 5 2081864 D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description. Les avantages apportés par l'invention sont obtenus dans un système cycloconvertisseur dans lequel le passage par zéro du courant du 5 convertisseur, qui nécessite la commutation de la conduction d'un groupe de redresseurs à l'autre, engendre un signal qui décale les tensions sortantes du groupe positif et du groupe négatif respectivement de façon telle que l'amplitude de la tension du groupe opérant soit au niveau désiré, tout en maintenant la marge de sécurité relative entre les deux groupes. Ce résultat 10 est obtenu en appliquant le signal de commande au modulateur pour décaler la tension de polarisation appliquée au modulateur dans le sens voulu et de la quantité voulue. Une autre caractéristique importante de l'invention est la façon suivant laquelle le point de passage par zéro du courant du convertisseur est détecté avec précision et efficacité, même si le courant 15 du convertisseur comporte une ondulation substantielle rendant difficile la détection du passage par zéro. La détection du passage par zéro est, par suite, obtenue indirectement par détection du courant de charge et par addition vectorielle au courant obtenu d'une tension filtrée et intégrée proportionnelle au courant du condensateur du filtre. La somme vectorielle 20 de ces courants est alors égale au courant du convertisseur. Comme les deux signaux combinés ont été filtrés, la difficulté de détection du point de croisement est supprimée et un signal de commande est engendré pour décaler la marge de sécurité dans le sens voulu pour obtenir une commutation douce entre les groupes de redresseurs. 25 Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particuliè rement de la description suivante, donnée à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est le schéma général d'un cycloconvertisseur comportant un système de commande à "marge de sécurité" selon un mode de mise 30 en oeuvre de l'invention; - la figure 2 est le schéma général d'un système à redresseurs à phase commandé selon un mode de mise en oeuvre de l'invention; - les figures 3, 4 et 5 représentent des ondes utilisées pour l'explication du fonctionnement des redresseurs commandés faisant partie 35 du cycloconvertisseur selon l'invention; —■ la figure 6 représente des formes d'ondes montrant la relation entre le courant du convertisseur, les tensions des redresseurs et la marge de sécurité et la façon suivant laquelle peut avoir lieu la distorsion d'une forme d'onde; 71 08546 6 2081864 - la figure 7 montre graphiquement la relation entre le courant et la tension des groupes redresseurs et la façon suivant laquelle les caractéristiques de fonctionnement doivent être décalées pour obtenir des transitions douces entre les groupes de redresseurs; 5 - la figure 8 représente l'onde du courant du convertisseur avec son ondulation; - la figure 9 représente schématiquement un circuit couplé au convertisseur et à la c arge pour produire des signaux pour la reconstruction du courant du convertisseur; 10 - la figure 10 est un diagramme vectoriel des tensions et des courants du circuit de la figure 9 montrant comment le courant du convertisseur est reconstruit sans détection directe du courant; - la figure 11 représente schématiquement une partie de l'ensemble du système cycloconvertisseur et, plus particulièrement, le circuit pour la 15 détection indirecte du passage par zéro du courant du convertisseur, et - la figure 12 représente graphiquement différentes formes d'ondes du circuit de la figure 11. Les mêmes références numériques désignent les éléments analogues sur les différentes figures. La figure 1 est le schéma général d'un système 20 'cycloconvertisseur comportant un circuit de commande à marge de sécurité selon un mode de mise en oeuvre de l'invention. La figure 1 représente les relations entre les différents éléments du cycloconvertisseur et le circuit de commande à marge de sécurité selon l'invention. Le cycloconvertisseur de la figure 1 est connecté à une source de courant telle qu'une génératrice 10 25 entraînée, par exemple, par un arbre 9 qui peut être couplé, à un moteur d'un avion. L'arbre 9 entraîne la génératrice à la vitesse du moteur de l'avion et, par suite, la fréquence du courant produit par la génératrice est proportionnelle à la vitesse du moteur. La sortie de la génératrice 10 est connectée par une ligne triphasée 11 au cycloconvertisseur qui comporte 30 des convertisseurs individuels pour les phases 12, 13 et 14. Le cycloconvertisseur de la figure 1 est un cycloconvertisseur à entrée triphasée et à sortie triphasée, mais cependant, l'invention n'est pas limitée à un nombre quelconque de phases à l'entrée ou à la sortie. Les convertisseurs comprennent des redresseurs commandés au silicium comme dispositifs commutateurs, les 35 polarités des redresseurs étant telles que les redresseurs des groupes respectifs sont conducteurs respectivement pendant les demi-périodes positives et les demi-périodes négatives du courant fourni par la génératrice. 71 08546 7 2081864 Les polarités de trois des redresseurs commandes au silicium (qui sont appelés ci-aprës RGS) sont telles que ces redresseurs soient conducteurs pendant les demi-périodes positives de la tension de la génératrice et les polarités des trois autres RGS sont telles qu'ils soient 5 conducteurs pendant les demi-périodes négatives de la tension de la génératrice. Les courants des redresseurs RCS de chaque étage du convertisseur sont combinés par un filtre de sortie 15, 16, 17 pour produire du triphasé 0A, 0B, 0C sur les conducteurs 18, 19 et 20. La conduction de chaque RCS d'un étage convertisseur est commandée par un circuit modulateur ou de déclenche-10 ment 21 associé à l'étage convertisseur. Ainsi, le modulateur 21 est associé au convertisseur 12 et les modulateurs 22 et 23 aux convertisseurs 13 et 14. La sortie de la génératrice est connectée aux modulateurs 21 à 23 par des conducteurs 25 et le courant de la génératrice est combiné dans chaque modulateur avec un signal de référence de fréquence constante (qui est la 15 même que la fréquence désirée à la sortie du convertisseur) pour produire pour le convertisseur des impulsions de déclenchement fonction des amplitudes instantanées relatives du signal de la génératrice et du signal de référence. Les impulsions de déclenchement pour chaque RCS d'un étage convertisseur sont positionnées dans le temps en fonction du signal de référence qui est 20 dérivé d'un circuit oscillateur de référence et séparateur de phases représenté en 26. Comme l'amplitude du signal de référence varie sinusoïdaleiaent, l'angle de phase auquel les redresseurs sont déclenchés varie de façon correspondante pour produire plusieurs segments de conduction dont la somme est un signal sortant sinusoïdal ayant la même fréquence que le signal de référence. 25 Le signal de référence de l'oscillateur 26 est combiné dans un circuit de sommation 27 au signal de réaction d'une boucle de réaction 28 couplée entre la sortie et l'entrée du -chaque convertisseur. Le circuit de réaction fournit un signal au circuit de sommation et, par suite, au modulateur pour assurer différentes fonctions telles que la commande et 30 l'amélioration de la forme de l'onde sortante, la commande de l'amplitude du signal sortant d'après les variations de la charge, la suppression de toute composante de courant continu présente dans le signal sortant et, enfin, d'une façon très importante du point de vue de l'invention, la production d'un signal pour décaler les caractéristiques de fonctionnement des groupes 35 de redresseurs quand le courant passe par zéro et est inversé. Ainsi que le montre la figure 1, la boucle de réaction comporte aussi un circuit 29 qui commande la "marge de sécurité" entre les groupes de redresseurs pour décaler la marge de sécurité quand le courant du 71 03546 2081864 convertisseur passe par zéro afin de permettre une transition douce entre les deux groupes de redresseurs, bien que les tensions moyennes de deux groupes redresseurs soient maintenues à des tensions différentes pour empêcher ou minimiser les courants de circulation. Le circuit 29 est en réalité constitué par plusieurs circuits pour la reconstruction du courant du convertisseur sans ondulation, la détection du point de passage par zéro et la production d'un signal de commande qui est appliqué au circuit de réaction 28 et, par suite, au modulateur pour décaler les tensions moyennes de sortie des groupes respectifs aux niveaux convenables pour obtenir une transition douce tout en conservant la marge de sécurité entre les groupes-De plus, ce point de passage par zéro est détecté avec précision et efficacement par une approximation indirecte par laquelle le courant du cùnvertisseur n'est pas utilisé directement afin que l'ondulation du courant du convertisseur ne provoque pas de difficulté pour la détection du point de passage par zéro. Dans ce but, le courant du convertisseur est reconstruit par formation vectorielle d'un signal proportionnel au courant de charge et au courant du condensateur du filtre pour obtenir un signal sortant proportionnel au courant du convertisseur. Un transformateur de courant 30A est couplé à la ligne de sortie 18 pour obtenir un signal proportionnel au courant de charge A. Ce signal est appliqué à l'inverseur 31 qui produit un signal proportionnel â la valeur négative du courant de charge. La raison pour laquelle est produit un signal ayant la valeur négative de la valeur du signal proportionnel au courant de charge est expliquée ci-après. Le signal proportionnel au courant du condensateur du filtre est produit par application de la tension de la ligne sortante à un circuit intégrateur 32 qui intègre la tension sortante pour produire de la façon expliquée ci-après un signal proportionnel au courant du condensateur du filtre. Ces deux signaux sont ensuite combinés veetoriellement pour produire dans un circuit 33 un signal égal au courant du convertisseur. Un circuit convenable de commutation et de détection est aussi incorporé dans le circuit 33 pour, produire un signal de commande quand le courant du convertisseur passe par zéro. Ce signal de commande est combiné avec les autres signaux de réaction pour être appliqué au circuit de sommation 27 et au modulateur 21 pour décaler la tension de polarisation de "marge de sécurité" dans le sens voulu pour permettre une commutation douce entre les groupes de redresseurs. Pour comprendre plus complètement la nécessité d'un circuit de décalage de la marge de sécurité pour un cycloconvertisseur, il est d'abord nécessaire de comprendre complètement les bases fondamentales du 71 08546 9 2081864 fonctionnement du cycloconvertisseur. Dans ce but, référence est faite aux figures 2^3, 4, 5 et 6. La figure 2 représente schématiquement un circuit redresseur commandé qui comporte une génératrice triphasée 10' correspondant à la génératrice 10 de la figure 1. Le signal sortant de la 5 phase 1 de la génératrice 10' est appelé et ce signal est transmis par deux redresseurs RCS A1P et AIN à la charge. De façon similaire, les signaux e2®-st e^ sont transmis à la charge par des paires correspondantes de redresseurs A2P, A2N et A3P, A3N, la première lettre A représentant la sortie de la phase du système, c'est-à-dire la phase A dans le cas considéré, 10 le chiffre suivant la lettre indiquant l'enroulement de phase de la génératrice (phase 1, 2 ou 3) à laquelle est connecté le commutateur et la lettre P ou N indiquant que le commutateur correspondant se trouve dans, un groupe positif ou négatif, c'est-à-dire dans un groupe répondant à une alternance positive ou négative de là tension de la génératrice. La sortie de la génératrice est 15 couplée à là charge par les différents RCS et un filtre de sortie constitué par les inductances L et un condensateur shunt C. Le circuit LC correspond bien entendu aux filtres représentés schématiquement en 155 16 ou 17 de la figure 1. Avant de décrire le fonctionnement de cette combinaison de cycloconvertisseur à redresseur commandés, différentes hypothèses sont faites 20 qui sont d'une façon générale exactes avec certaines exceptions limitées qui, dans le cas considéré, sont sans importance. Ces hypothèses sont les suivantes: 1. la génératrice 10' est une source inflexible (impédance 0) de courant sinusoïdal triphasé, de sorte que la tension aux bornes ne tombe pas quand la génératrice débite du courant; 25 2. les redresseurs RCS sont des commutateurs parfaits, c'est-à-dire qu'ils deviennent instantanénfent conducteurs quand ils sont déclenchés avec une chute de tension nulle dans le sens direct et sans laisser passer de courant inverse; 3. les inductances L et le condensateur C sont suffisamment importants, de sorte que la tension aux bornes de la charge pendant la conduction de chaque 30 RCS est une tension lisse en courant continu; 4. La charge est une charge à force contre-électromotrice d'une amplitude égalé à la tension moyenne en courant continu du redresseur commandé. En tenant compte de ces hypothèses, le fonctionnement des redresseurs commandés de la figure 2 peut être mieux compris en considérant 35 les ondes représentées sur la figure 3. La figure 3 représente une onde composite constituée par trois ondes sinusoïdales e^, et e3 représentent les tensions de la sortie triphasée de la génératrice et qui sont appliquées au groupe de redresseurs positifs. Les tensions sinusoïdales de 71 08546 10 2081864 sortie sont représentées par les courbes en tirets et les tensions de la génératrice transmises par les redresseurs A1P, A2P et A3P sont représentées par les courbes en traits pleins. Pour simplifier la description, les ondes de la figure 3 sont décrites en considérant leur action pour la commande 5 des redresseurs du groupe positif. Des relations similaires existent bien entendu pour le groupe négatif de redresseurs. Chaque redresseur RCS est ainsi rendu conducteur à un certain point déterminé du cycle de la tension de la génératrice, et il reste conducteur pendant une période fixe déterminée par l'angle de déclenchement pour le RCS considéré. Par exemple, si le 10 redresseur A3P est conducteur, le redresseur A1P peut être rendu conducteur à n'importe quel moment après que la tension e^ est devenue plus positive que la tension e^. Comme le montre la figure 3, cette période commence au temps tg et prend fin au temps quand la tension de ligne à ligne devient telle que la tension de l'anode du redresseur A1P soit plus négative que 15 la tension de sa cathode. Autrement dit, le redresseur A1P peut être rendu conducteur quand la tension de ligne à travers ce redresseur est positive. De façon similaire, n'importe quel redresseur du groupe positif peut être rendu conducteur quand la tension de ligne à ligne est telle que la tension de l'anode du redresseur esit positive par rapport à la tension de sa cathode. 20 Cela reste bien entendu vrai pour les redresseurs du groupe négatif, c'est-à-dire que n'importe quel redresseur du groupe négatif peut être rendu conducteur quand la tension de ligne à ligne établit une tension positive sur l'anode. Cependant, comme la polarité de ces redresseurs est opposée à celle des redresseurs du groupe positif, il est évident que ce fonctionnement a lieu 25 pendant les alternances opposées de la tension de la génératrice. La figure 3 indique aussi l'angle de déphasage oc pour lequel le redresseur est déclenché. Sur la figure 3, le point de déclenchement est indiqué au temps t^ de sorte que l'angle a de la figure 3 (a) est égal approximativement à 50° à partir de tg. Pour un angle de déclenchement de 50°, la tension moyenne redressée 30 positive E^ à la sortie d'un redresseur commandé est positive, le niveau de cette tension étant l'intégrale de l'aire comprise sous les courbes représentant l'intervalle de conduction du redresseur RCS. La figure 3 (b) montre le cas où l'angle de déclenchement est suffisamment retardé, pour qu'une tension moyenne négative E^ apparaisse 35 à la sortie. Cette tension moyenne négative est produite quand l'angle de . déclenchement ot est retardé de plus de 90°, c'est-à-dire quand La figure 3 (b) montre un angle de déclenchement de 118", et il est facile de voir que, pendant l'intervalle de conduction, la plus grande partie de 7],08546 ii 2081864 la courbe se trouve en dessous de la ligne de référence de tension zéro, :. de sorte que la tension moyenne à la sortie est négative. Il est, par suite, clair qu'une tension moyenne positive maximale es£ obtenue quand chaque redresseur RCS est rendu conducteur le plus tôt possible au cours 5 du cycle, c'est-à-dire à point pour lequel l'angle de déclenchement est égal à 0°. Quand l'angle et augmente â partir de 0°, et que l'angle de déclenchement est en retard, la tension moyenne devient moins positive, et quand le redresseur RCS est déclenché à l'angle ce égal à 90°, la tension moyenne à la sortie est égale à zéro parce que les aires sur le côté 10 positif et sur le côté négatif sont égales» Quand l'angle de phase est retardé au-delà de 90°, la tension moyenne de sortie devient négative et atteint un maximum négatif quand chaque redresseur RCS est rendu conducteur au point le plus tard possible pendant chaque cycle, c'est-à-dire juste avant le temps qui est le point auquel la tension de ligne à ligne à 15 travers ce RCS n'est plus positive. Si les redresseurs RCS du groupe sont déclenchés à différents angles de phase, la tension moyenne 1 la sortie des redresseurs à phase commandée varie de façon correspondante avec un taux déterminé par le taux d'avance ou de retard de l'angle de déclenchement du redresseur RCS, et la polarité de cette tension sortante dépend du retard 20 . supérieur ou inférieur à 90°. La figure 4 montre comment le signal de référence de l'oscillateur 26 est combiné avec le signal sortant de la génératrice dans les modulateurs 21, 22, 23 pour obtenir les variations cycliques de l'angle de phase pour le déclenchement des redresseurs RCS suivant une séquence pré-25 déterminée et programmée pour la production d'un signal sortant sinusoïdal ayant la même fréquence que le signal de référence. La figure 4 montre aussi comment la tension de polarisation 100 peut être appliquée au modulateur pour décaler l'onde de référence 101 et l'onde de la génératrice l'une par } rapport â l'autre afin de modifier l'angle de déclenchement en fonction de 30 - la tension de polarisation. Les ondes sinusoïdales de la génératrice sont appliquées aux modulateurs, et elles sont converties à la forme cosinus par déphasage de 90°. Cette conversion du signal de la génératrice de la forme sinusoïdale à la forme cosinus est nécessaire pour obtenir une relation ; - linéaire entre l'angle de déclenchement et la tension à la sortie , Une dis-35. . cussion et une description supplémentaires de la façon suivant laquelle cette •i". conversion a lieu et de la raison d'une telle conversion sont données dans •. le brevet des E-ÏÏ.À, (reissue) n° 26.327 précité. Cette onde cosinus est combinée au signal de référence qui, ainsi que le montre la figure 4, a une 71 08546 12 2081864 fréquence nettement inférieure à celle de la tension à la sortie de la génératrice » Une impulsion de déclenchement est produite au point d'intersection 102 entre ces deux signaux pour déclencher un redresseur RCS dans le groupe positif et le groupe négatif du cycloconvertisseur. Des circuits 5 convenables pour produire ces impulsions de déclenchement en réponse à l'intersection de l'onde de référence et de l'onde de la sortie de la génératrice sont connus. Le brevet des E.U.A. n° 3.400.321 décrit en particulier par rapport à la figure 3 un circuit typique pour produire les impulsions de déclenchement pour le redresseur commandé au silicium 10 en réponse à l'intersection de l'cnde de tension de référence et de l'onde cosinus résultant de la tension de la génératrice. La figure 4 montre que, quand l'amplitude du signal de référence croît ou décroît, le point d'intersection avec l'onde cosinus est avancé ou retardé. Cette relation a une signification double. En premier lieu, 15 il est apparent que, pendant un cycle du signal de référence, la variation continue de l'amplitude du signal de référence fait avancer ou retarder l'angle de déclenchement pour la tension de la génératrice à la même vitesse que le signal de référence. Cela provient du fait indiqué ci-dessus que les ondes cosinus de déclenchement ont une fréquence bien supérieure à celle 20 de l'onde de référence. Par suite, pour les ondes cosinus successives, l'intersection de l'onde cosinus avec l'onde de référence a lieu à des amplitudes différentes, ce qui produit une variation cyclique de l'angle de déclenchement à la même fréquence que celle du signal de référence. Comme la tension moyenne E^ passée par le RCS varie avec la position de 25 l'angle de déclenchement pour chaque cycle de la tension de la génératrice, il apparaît que la fréquence à la sortie du cycloconvertisseur est la fréquence du signal de référence du fait que l'amplitude varie avec la fréquence du signal de référence. De plus, en appliquant la tension de polarisation de la façon 30 indiquée par la figure 4, le signal de référence peut être décalé vers le haut et vers le bas par rapport à l'onde cosinus de déclenchement, de sorte que, pour une amplitude particulière du signal de référence, l'intersection entre le signal de référence et l'onde cosinus a lieu pour un angle oc, de sorte que la tension moyenne à la sortie du RCS est changée même si 35 l'amplitude du signal de référence reste la même, et si l'intersection du signal de référence et de l'onde cosinus a lieu au même point. Il est évident aussi qu'en appliquant sélectivement les tensions de polarisation au groupe positif et au groupe négatif du cycloconvertisseur, la tension 71 08546 13 2081864 moyenne à la sortie des deux groupes peut être maintenue à des niveaux différents de façon que la tension de sortie du groupe négatif soit maintenue à un niveau plus positif que celui de la tension du groupe positif, en permettant ainsi une marge de sécurité entre les deux groupes pour empêcher 5 les courants de circulation I entre les redresseurs des différents groupes. La figure 5 montre comment la combinaison à groupe positif et à groupe négatif du type représente sur la figure 2 peut être utilisée pour produire une onde de signal sortant d'une fréquence prédéterminée à partir d'une onde entrantede fréquence variable et supérieure par la commande du 10 retard et de l'avance de l'angle de phase de déclenchement pour les redresseurs RCS des groupes respectifs» La figure 5 représente en traits pleins, le déclenchement des redresseurs RCS à des angles différents, l'angle de déclenchement pour chaque cycle de la tension de la génératrice étant commandé par une tension de référence telle que le signal de l'oscillateur 15 de référence de l'oscillateur 26 de la figure 1. Il peut être noté d'après les figures 3 et 5 que, quand l'angle de déclenchement pour le groupe positif de redresseurs RCS est retardé au-delà de 90°, la tension moyenne à la sortie du groupe est négative. Quand la tension à la sortie des redresseurs RCS est négative, même si les polarités des redresseurs sont établies pour qu'ils 20 soient conducteurs dans le sens positif (c'est-à-dire pour passer du courant dans un seul sens), le redresseur à phase commandée est dit à fonctionnement inverse du fait que le transfert de courant a lieu de la charge à la source avec retour au RCS. Cette période de temps est représentée sur la figure 5 comme un fonctionnement inverseur, le groupe positif et le groupe négatif 25 étant alternativement dans ces conditions. Autrement dit, quand un groupe fonctionne sur le groupe redresseur, l'autre groupe fonctionne sur le mode inverseur. Cela signifie bien entendu que le groupé redresseur négatif produit un signal sortant positif pendant le fonctionnement sur le mode inverseur et un signal sortant négatif quand il fonctionne sur le mode 30 redresseur, tandis que le groupe positif produit une tension négative quand il fonctionne sur le mode inverseur, et une tension positive quand il fonctionne sur le mode redresseur. Comme il a été indiqué ci-dessus, une "marge de sécurité" entre les signaux sortant du groupe redresseur négatif et du groupe redresseur 35 positif est maintenue en rendant le signal sortant du groupe négatif plus positif que celui de groupe positif pour supprimer les courants de circulation, lia été indiqué aussi que cela fait apparaître des problèmes, en particulier pour les charges faibles quand le courant du convertisseur passe par zéro 71 08546 14 2081864 et change de sens. Quand les groupes redresseurs subissent ensuite la commutation de l'un à l'autre, les niveaux des tensions sortantes ne sont pas égaux en raison du décalage de la marge de sécurité entre les deux groupes redresseurs. Si la commutation a lieu dans ces conditions, la tension 5 aux bornes de sortie du convertisseur n'est plus sinusoïdale et des distorsions de la forme des ondes sont introduites, et peuvent, par exemple, augmenter la teneur en harmoniques au-delà des limites acceptables. Les formes d'ondes de la figure 6 montrent la relation entre le courant et les tensions et illustrent la nature du problême. Sur la figure 6, les tensions 10 sortantes des deux groupes redresseurs, la tension sur les bornes de sortie et le courant sortant du convertisseur sont représentés pour la condition sans charge. Il est évident que, quand la charge n'existe pas, le courant du convertisseur est essentiellement le courant du condensateur du filtre. Le courant du convertisseur est, par suite, en avance d'environ 90° sur la 15 tension sur les bornes de sortie du convertisseur. Si, comme le montre la figure 6, le groupe redresseur positif fournit du courant positif au filtre (le groupe redresseur positif fonctionnant sur le mode redresseur), la tension aux bornes de sortie suit la tension à la sortie du groupe positif. Au temps t^, le courant du convertisseur passe par zéro et devient ensuite 20 négatif. Le groupe négatif du cycloconvertisseur doit alors devenir actif et fournir le courant au filtre. Cependant, en raison du décalage de la marge de sécurité, qui est représentée par la différence des amplitudes des tensions du groupe positif et du groupe négatif, la tension à la sortie du groupe négatif au temps t^ est encore sensiblement supérieure à celle 25 de la tension à la sortie du groupe positif, de sorte que la tension sur les bornes de sortie ne varie plus sinusoïdalement mais est aplatie de la façon représentée. La tension aux bornes de sortie suit ensuite la tension de sortie du groupe redresseur négatif. Cependant, il peut être remarqué qu'une distorsion substantielle de la tension aux bornes de sortie est produite 30 du fait qu'au moment de 14 commutation entre les groupes, les tensions relatives de sortie du groupe positif et du groupe négatif ne sont pas les mêmes du fait du décalage de la marge de sécurité. Cette différence des tensions à la sorti-e des groupes au point de commutation introduit des distorsions des ondes de sorte que la tension à la sortie du cycloconvertîs-35 seur n'est plus sinusoïdale. Il est par suite nécessaire de prévoir une combinaison au moyen de laquelle la marge de sécurité entre les deux groupes redresseurs est décalée quand le courant passe par zéro afin que les caractéristiques de fonctionnement du groupe rendu actif pour fournir du courant coïncident avec 40 les caractéristiques de fonctionnement du groupe fournissant précéderaient le 71 08546 2081864 courant. En même temps, la marge de sécurité relative entre les deux groupes - redresseurs doit être maintenue. Cette relation est représentée schématiquement par la figure 7 sur laquelle les caractéristiques de. fonctionnement du groupe négatif et du groupe positif et le courant du convertisseur 5 sont représentés graphiquement, les courbes pour le groupe fournissant le courant à la charge étant en traits pleins- Ainsi, entre le temps t^ et le temps t^, période pendant laquelle le groupe positif fournit du courant à la charge, la marge normale de sécurité entre le groupe positif et le groupe négatif existe. Au temps t^, quand le courant du convertisseur passe 10 par zéro et change de sens, de sorte que le groupe négatif doit être rendu actif pour fournir le courant à la charge, la caractéristique de fonctionnement du groupe négatif (c'est-à-dire la tension moyenne à la sortie du groupe) représentée en tirets, doit être décalée pour coïncider avec celle du groupe positif et, en même temps, la caractéristique de fonctionnement du groupe 15 positif, (c'est-à-dire la tension moyenne à la sortie du groupe), doit être décalée à un niveau plus bas pour maintenir la marge de sécurité relative entre les deux groupes. De cette façon, la marge de sécurité entre les deux groupesest conservée, ce qui élimine la possibilité de courant de circulation, tout en permettant en même temps une tension aux bornes de sortie sensiblement 20 sinusoïdale parce que la tension à la sortie du groupe négatif est sensiblement égale à la tension à la sortie du groupe positif au moment de la commutation. Autrement dit, au point de commutation t^, la polarisation du groupe négatif doit être changée pour que sa tension moyenne à la sortie soit réduite au niveau pour lequel elle est sensiblement au niveau de la tension 25 du groupe positif. Simultanément, la tension de polarisation du groupe positif est modifiée de façon correspondante pour décaler la caractéristique de fonctionnement du groupe positif de façon que la tension moyenne à la sortie de ce groupe soit réduite pour que la différence entre les niveaux des tensions soit maintenue. 30 Pour commander les tensions à la sortie du groupe redresseur afin d'assurer une commutation douce entre les groupes, un point de passage par zéro du courant du convertisseur doit être détecté pour engendrer un signal de l'amplitude voulue et pour modifier les tensions de polarisation de marge de sécurité appliquées à un modulateur pour décaler les caractéris-35 tiques de fonctionnement des groupes redresseurs de la façon représentée sur 'la figure 7. Il, apparaît aussi que le "cas les plus défavorable" est ~ l'absence de charge, quand le courant du convertisseur est un courant en avance de 90°, parce que, dans ce cas, le courant passe par zéro quand la 71 08546 16 2081864 tension de sortie des groupes est au maximum. Il sera remarqué bien entendu que ce problème n'est pas limité aux situations pour lesquelles il existe un déphasage important entre le courant du convertisseur et la tension qui est le cas en l'absence de charge. Le problème est seulement plus 5 sévère dans ces conditions. Quand il existe une différence entre les tensions aux sorties des groupes redresseurs quand le courant passe par zéro et que la commutation a lieu d'un groupe à l'autre, il en résulte une distorsion de la forme de l'onde de tension aux bornes de sortie. Un moyen doit par suite être prévu pour résoudre ce problème, 10 Cependant, la détection du point de passage par zéro du courant du convertisseur afin d'engendrer une tension de commande, pour décaler la marge de sécurité des deux groupes, n'est en aucune façon facile. La figure 8 représente le courant du convertisseur et cette courbe est utile pour comprendre la nature du problème posé par la détection du passage par zéro 15 du courant du convertisseur. Le courant sortant du convertisseur représenté sur la figure 8 n'est pas une onde sinusoïdale "lisse" car elle comporte une composante substantielle d'ondulation qui provoque le passage par zéro du courant instantané du convertisseur un certain nombre de fois avant que le courant moyen arrive à zéro. Le courant moyen du convertisseur représenté 20 d'une façon générale par la courbe en tirets 40 change le sens au temps t^„ Cependant, à l'approche du point de passage par zéro, les composantes d'ondulation indiquées par les pointes aiguës de courant 41, 42, 43 et 44 provoquent le passage à zéro du courant instantané en A, B, C et D avant le temps t^, Toute tentative de détecter directement le passage par zéro 25 peut entraîner une erreur en raison de l'effet des composantes d'ondulation. Toute tentative de changer la polarisation de la marge de sécurité en réponse â ces faux passages par zéro peut provoquer un décalage de la caractéristique de fonctionnement du groupe redresseur avant la commutation réelle d'un groupe à l'autre. Cela provoque une distorsion dans la forme de l'onde et 30 dans le fonctionnement du système, parce que la commutation entre les groupes doit avoir lieu quand le courant moyen passe par zéro. Par suite, un moyen doit être trouvé pour déterminer le point auquel le courant moyen du convertisseur passe par zéro en dehors de la détection directe du courant du convertisseur, en raison.de l'action de distorsion résultant des 35 composantes d'ondulation du courant du convertisseur. De plus toute tentative de détecter le passage par zéro après que le courant du convertisseur a été filtré, par exemple par détection du courant de charge, ne résout pas le problème car le courant de charge BAD ORIGINAL 71 08546 17 2081864 n'est habituellement pas en phase avec le courant du convertisseur. Autrement dit, la charge n'est pas une charge purement résistante, et si elle est par exemple une charge réactive, il existe un déphasage entre le courant de charge et le courant du convertisseur, de sorte que la 5 détection du point de passage par zéro du courant de charge ne donne aucune assurance que ce point corresponde au point de passage par zéro du courant du convertisseur. Un moyen pour détecter directement le passage par zéro consiste à utiliser un circuit séparé couplé à la sortie du convertisseur en amont du filtre de sortie. Une partie du courant du convertisseur 10 est shuntée et filtrée pour éliminer l'ondulation et le point de passage par zéro est détecté pour engendrer le signal de commande de la marge de sécurité. Cette approximation peut être satisfaisante dans certains cas, mais elle implique l'utilisation d'un filtre supplémentaire avec les inconvénients correspondants, en ce qui concerne les dimensions, le poids 15 et le prix de revient. Il est par suite très préférable de détecter le point di passage par zéro du courant du convertisseur indirectement en reconstruisant le courant du convertisseur après suppression de la composante d'ondulation et en détectant ensuite le point de passage par zéro du courant reconstitué. 20 Les figures 9 et 10 montrent schématiquement la façon d'obtenir ce tësultat. Le convertisseur, le filtre et un circuit convenables pour reconstruire le courant du convertisseur sont représentés schématiquement sur la figure 8 pour•illustrer les différentes relations d'amplitude et de phase existant entre les tensions et les courants dans différentes parties du 25 circuit, et la figure 10 est un diagramme vectoriel montrant les relations entre les tensions et les courants et la façon suivant laquelle elles peuvent être utilisées pour reconstruire le courant du convertisseur. Le convertisseur représenté schématiquement en 50 sur la figure 9 est couplé à un filtre de sortie 51 constitué par une inductance série L, un condensateur shunt C^ 30 et une charge 52 connectée â la sortie-du filtre. Le courant du convertisseur I„~»ttt doit bien entendu fournir le courant de condensateur I traversant C0NV c le condensateur C du filtre ainsi que le courant de charge I circulant 1 lj du filtre à la charge 52. Il apparaît ainsi que le courant du convertisseur I„_._T doit être égal à la somme vectorielle du courant de charge IT et C0NV ° L 35 du courant du condensateur Comme le courant de charge peut être détecté directement et qu'il ne contient pas de composante d'ondulation provoquant une distorsion, du fait que c'est un courant filtré, il suffit de produire 71 08546 18 2081864 un signal représentant le courant du condensateur pour reconstruire le courant du convertisseur. Dans ce but, il est nécessaire de produire, un signal tel qu'une tension qui soit l'équivalent du courant du condensateur I dans le filtre. Ceci peut être obtenu en intégrant la tension des bornes 5 de sortie V^, pour produire une tension Vq proportionnelle au courant passant dans le condensateur C^. La façon d'obtenir la tension intégrée Vq proportionnelle au courant du condensateur du filtre sera mieux comprise d'après les considérations suivantes. La tension V à la sortie du convertisseur 50 apparaît essentielle lement aux bornes du condensateur C^. Autrement dit, à la fréquence de sortie du convertisseur, qui peut être de 400 Hz par exemple, l'impédance de l'inductance L est assez faible de sorte que la chute de tension à travers l'inductance est très faible et il n'en résulte qu'un déphasage minime du fait de l'inductance L. Par suite, la tension aux bornes du condensateur C^ 15 est essentiellement la tension VT qui est en phase avec la tension V . :on V, Le courant I du condensateur est par suite essentiellement; Ic - —- (1) C X C1 20 La tension V^, au* bornes du condensateur C^ apparaît aussi aux bornes de la combinaison série de la résistance R et du condensateur C2 qui forment un circuit intégrateur parce que ce circuit série est en parallèle avec le condensateur C^ du filtre, Si la résistance R est substantiellement plus importante que 25 l'impédance du condensateur C2, le circuit formé par la résistance R et le condensateur C2 a une impédance pratiquement égale à la valeur de la résistance, -"STf le courant est pratiquement en phase. Par suite, le courant I dans ce n circuit est pratiquement : VT 30 ïn = — (2) Comme le courant à travers la résistance doit passer par 35 le condensateur C„, l'a tension V aux bornes du condensateur C0 est 2 0 2 VT V = I X = — X (3) o n c2 R c2 r 71 ; 08546 19 2081864 si, X 15 c9 l -S- = ~ (4) R X C1 5 et eti substituant (4) dans- (3) , VT V = —- (5) 0 X qui est par définition la valeur de Ic-10 Autrement dit, l'amplitude de la tension sortante est rendue égale à l'amplitude du courant du condensateur si la relation entre R, C^ et C2 est telle que: X °2 1 R X C1 La figure 10 est un diagramme des tensions et des courants des différentes parties du circuit qui illustre très clairement la façon suivant laquelle le courant du convertisseur peut être reconstruit, La tension à la 20 sortie du convertisseur est représentée par le vecteur Le courant du condensateur est en avance de 90° sur la tension à la sortie du convertisseur, et ce courant est représenté par le vecteur I . Le courant de charge IT C1 « est représenté à un angle arbitraire 0 par rapport à indiquant suivant cet exemple un courant de charge en avance, mais la description suivante 25 convient également pour un courant de charge en retardt Le courant du convertisseur est par suite la somme vectorielle de I et de I-^et il est représenté par le vecteur dans le premier quadrant^ Par intégration de la tension par le circuit intégrateur ayant les relations voulues entre les constituants, un vecteur égal mais déphasé de 180° par rapport au courant du 30 condensateur est produit et peut être additionné à un vecteur représentant la valeur négative du courant de charge I pour produire un vecteur égal li au courant réel du convertisseur mais déphasé de 180°, Comme le courant du convertisseur a été reconstruit à partir de signaux pris â la sortie du filtre, il est pratiquement exempt de composantes d'ondulation» Le point 35 de passage par zéro du courant du convertisseur peut alors être détecté avec précision après déphasage du courant du convertisseur reconstitué de 180°, et peut être utilisé pour engendrer le signal de commande de marge de sécurité pour décaler les caractéristiques de fonctionnement des groupes de redresseurs pour une commutation douce des groupes, tout en maintenant en même temps 40 la marge de sécurité relative entre les deux groupes. 71 08546 20 2081364 La figure 11 représente partiellement sous la forme de schéma -général un circuit selon l'invention pour reconstruire le courant du convertisseur, détecter le point de passage par zéro et produire un signal de commande pour modifier la marge de sécurité entre les groupes de redresseurs. 5 Le circuit de la figure 11 comporte un transformateur de courant 30 couplé à la ligne de sortie 18 du filtre de la phase A du cycloconvertisseur. La sortie du transformateur 30 est couplée au circuit de commande de marge de sécurité 29, le transformateur de courant étant bobiné pour que le signal sortant du transformateur soit proportionnel à la valeur négative du courant 1° de charge. La ligne 18 est aussi connectée au circuit intégrateur 32 formé d'une résistance 56 et d'un condensateur 57 et qui intègre la tension de sortie pour produire un signal proportionnel au courant du condensateur du filtre. Le signal proportionnel à la valeur négative du courant de charge du transformateur 30 et le signal proportionnel au courant du condensateur 15 sont tous deux appliqués à un amplificateur opérationnel 58 qui comporte deux paires de diodes connectées dans les sens opposés aux entrées de l'amplificateur. Les diodes suppriment les alternances positives et négatives du signal pour protéger l'entrée de l'amplificateur. Les deux signaux entrants sinusoïdaux pour l'amplificateur 58 20 sont additionnés pour produire une onde sinusoïdale égale à la somme de ces deux sinusoïdes et représentant le courant du convertisseur. L'amplificateur opérationnel 58 est polarisé pour être saturé à des niveaux de tension très faibles dans les deux sens afin que l'amplificateur soit saturé immédiatement après le passage du signal entrant au sens positif et au sens 25 négatif. Il en résulte la production d'un signal rectangulaire 59 à la sortie de l'amplificateur, ce signal représentant la tension de commande pour la variation de la polarisation de la marge de sécurité afin de décaler le point de fonctionnement d'une façon convenable quand le courant du convertisseur passe par zéro. Ce signal est appliqué à un amplificateur opérationnel 60 30 faisant partie du circuit de réaction 28. Le signal rectangulaire 59 est appliqué à une entrée 61 de l'amplificateur opérationnel 60 qui reçoit plusieurs autres signaux de réaction par les autres entrées 61, par exemple un signal de forme d'onde, le signal sortant du convertisseur et le signal sortant en courant alternatif. Tous ces signaux sont additionnés dans 35 l'amplificateur opérationnel pour être appliqués par le conducteur 62 au modulateur et pour commander les autres caractéristiques de fonctionnement des groupes respectifs tout en conservant la marge de sécurité entre les groupes. Le modulateur 21 est représenté comme modulateur pour la commande 71 08546 21 2081864 du groupe de redresseurs positifs. Par suite, le signal sortant de l'amplificateur 60 doit aussi être applique I un amplificateur correspondant 63 qui est couplé au groupe négatif du convertisseur pour appliquer le même signal, mais de la polarité voulue, pour commander la polarisation 5 de la marge de sécurité du groupe négatif. Le modulateur 21 commande le déclenchement de la conduction des redresseurs individuels en réponse à l'onde de déclenchement 73, à l'onde de référence 74, aux signaux de réaction 76 et à la polarisation de marge de sécurité 75, et il comporte un commutateur commandé au silicium 64 10 connecté entre la masse et un enroulement de commande 65 d'un transformateur d'impulsion 66 comportant un enroulement de polarisation 67 et un enroulement de commande 68. Le commutateur commandé au silicium comporte une cathode, une anode et une électrode de commande 69. L'enroulement de commande 65 est connecté par des résistances 70 et 71 à une borne de remise au repos 72 15 qui reçoit périodiquement des signaux pour ramener le commutateur 64 â la non-conduction. Le commutateur 64 est représenté pour la commande d'un des redresseurs du groupe positif, et un circuit connecté à l'électrode 69 commande ou programme le déclenchement du commutateur 64. Une tension égale à l'onde cosinus de déclenchement est appliquée à l'entrée 73 d'un 20 groupe de résistances et une tension proportionnelle à la tension de référence est appliquée à partir de l'oscillateur de référence à l'entrée 74. Une tension de polarisation en courant continu pour établir la marge de sécurité normale entre le groupe positif et le groupe négatif est appliquée à l'entrée de polarisation 75, et la tension de réaction comprenant la 25 tension de commande de marge de sécurité est appliqué à l'entrée 76. Quand la somme des tensions devient positive, le commutateur de commande 64 devient conducteur, ce qui, à son tour, sature l'enroulement de commande 65 du transformateur d'impulsion pour l'envoi d'une impulsion de déclenchement à travers l'enroulement de sortie 68 au redresseur RCS 30 considéré du groupe positif. Le commutateur 64 reste conducteur jusqu'à ce que la tension de l'anode soit inversée par la tension de remise au repos arrivant sur la borne de remise au repos 72. Le transformateur d'impulsion est remis au repos pendant l'intervalle de repos ou d'arrêt d'impulsion, par application d'une tension négative à l'enroulement de remise 35 au repos 67» Bien entendu, le point auquel le courant de déclenchement du commutateur 64 devient positif est commandé en partie par la polarisation de marge de sécurité appliquée,à l'entrée 75, ainsi que par la tension de commande de polarisation appliquée par le circuit 29 à l'entre 76. Ainsi, 71 08546 22 2081864 en appliquant une telle tension de commande aux commutateurs individuels des modulateurs des groupes positifs et négatifs, la polarisation appliquée au circuit de commutation est modifiée quand le courant du convertisseur passe par zéro afin de déplacer le point de fonctionnement du groupe positif et 5 du groupe négatif de la quantité voulue pour permettre un transfert doux de la conduction de courant entre les groupes tout en conservant en même temps la marge de sécurité entre les groupes pour empêcher des courants de circulation entre ces groupes redresseurs. La façon par laquelle le circuit de commande de marge de sécurité 29 10 produit une tension de commande convenable est illustrée plus particulièrement par le graphique de la figure 12 qui représente les courants sortants du transformateur de courant 30 et du circuit intégrateur 32; les tensions étant portées en ordonnées et le tempsl en abscisses. L'intégrale de la tension de sortie, qui représente le courant du condensateur, est représentée par la 15 tension sinusoïdale «/V^. La valeur négative de la tension du courant de charge est représentée en retard sur le courant du'condensateur et elle est combinée avec ce courant pour former la tension sinusoïdale I„nMrT qui représente le uUrl V courant du convertisseur à la sortie des groupes de redresseurs. Ce courant du convertisseur est la somme des signaux appliqués à l'amplificateur 20 opérationnel, et l'amplificateur opérationnel est saturé quand la tension est, soit légèrement positive, soit légèrement négative. Autrement dit, l'amplificateur opérationnel écrète le signal du courant du convertisseur pour former une onde sensiblement rectangulaire représentée en 78. En choisissant les caractéristiques de fonctionnement de l'amplificateur pour 25 la saturation à un niveau très faible, le front de tête de l'alternance positive de l'onde rectangulaire apparaît à peu près immédiatement après le passage par zéro dans le sens positif du courant du convertisseur, tandis que le front de tête de l'alternance négative de l'onde rectangulaire apparaît à peu près immédiatement après le passage du courant du convertisseur par 30 zéro dans le sens négatif. Les ondes rectangulaires représentent ainsi le signal de commande pour la modification de la tension de polarisation de la marge de sécurité pour modifier les caractéristiques de fonctionnement du groupe positif et du groupe négatif de la façon voulue pour une transition douce de la conduction entre les groupes. L'amplitude exacte du signal 35 nécessaire pour .produire cet effet dépend évidemment de l'application particulière et de l'amplitude de la polarisation fixe appliquée aux modulateurs pour l'établissement de la condition normale de marge de sécurité. 71 08546 23 2081864 Bien entendu„ des amplificateurs ou d'autres circuits peuvent être utilisés à la sortie de l'amplificateur opérationnel 58 pour la , production d'un signal de commande de la marge de sécurité ayant l'amplitude convenable pour le décalage approprié des caractéristiques de fonctionnement, 5 En résumé, le circuit de la figure 11 fonctionne pour produire un signal sinusoïdal représentant la valeur négative du courant de charge et un signal qui est l'intégrale de la tension sur la borne de sortie et qui est, par suite, proportionnelle au courant du condensateur, ces deux signaux produisant une tension sinusoïdale qui est l'équivalent 10 du courant du convertisseur. Ce courant du convertisseur est ensuite appliqué à. un circuit produisant un signal de commande en réponse au passage par zéro du courant du convertisseur, ce signal de commande étant ensuite envoyé en réaction aux modulateurs des divers convertisseurs pour décaler les points de fonctionnement des groupes de redresseurs positifs et négatifs 15 afin d'assurer un transfert doux de la conduction entre ces groupes quand le courant du convertisseur passe par zéro. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes sans que l'on sorte de son cadre. 71 08546 24 2081864 REVENDICATIONS 1. Système convertisseur de fréquence comportant une source de courant alternatif d'une fréquence variant de façon indéterminée pour obtenir à la sortie du système une fréquence fixe prédéterminée, caractérisé 5 par un dispositif convertisseur de fréquence pour chaque phase à la sortie du système, chaque dispositif convertisseur comportant un certain nombre de dispositifs commutateurs de puissance déclenchés répondant au courant de la source de courant pour être rendu conducteur en des points sélectionnés des phases des alternances du courant sortant de la source, ces dispositifs 10 étant rendus conducteurs du fait des alternances du courant d'alimentation d'une polarité telle que les dispositifs soient polarisés dans le sens direct et de l'application de signaux de commutation, les dispositifs commutateurs de chaque dispositif convertisseur étant distribués en groupes de dispositifs de polarités opposées rendus sélectivement conducteurs pour 15 fournir le courant alternatif à partir des dispositifs convertisseurs, une source de signal de fréquence de référence, un dispositif de déclenchement pour chaque dispositif convertisseur de fréquence couplé à la source d'alimentation et à la source de signal de référence pour combiner le signal sortant de la source de courant avec le signal de référence et pour produire 20 un signal de commutation pour chaque dispositif commutateur afin de commander le point dans la phase de l'alternance de tension de la source de courant auquelle le dispositif devient conducteur en réponse à la fois à la tension de la source de courant et au signal de référence, un dispositif de polarisation pour appliquer un signal de polarisation au dispositif de 25 déclenchement afin que les tensions aux sorties des groupes de polarités opposées du dispositif commutateur diffèrent l'une de l'autre d'une valeur déterminée pour empêcher les courants de circulation entre les groupes de dispositifs commutateurs, et un dispositif répondant au transfert de la conduction de courant d'un groupe de dispositifs commutateurs d'une 30 polarité au groupe de dispositifs commutateurs de polarité opposée pour modifier les tensions sortantes des deux groupes de dispositifs commutateurs dans une direction telle que la tension sortante du groupe nouvellement conducteur soit égale à la tension sortante du groupe précédemment conducteur, tout en maintenant la'différence entre les tensions sortantes à une valeur 35 déterminée afin d'éliminer la distorsion de la forme des ondes résultant de la commutation. 71 08546 25 2081864 2. Système convertisseur selon la revendication 1, caractérisé par un dispositif pour détecter le point auquel la conduction du courant est transférée d'un groupe de dispositifs commutateurs à^l'autre groupe et pour produire un signal de commande en réponse à la détection de ce 5 point, et un dispositif pour appliquer le signal de commande au dispositif de polarisation pour décaler les tensions sortantes des deux groupes de dispositifs commutateurs dans une direction et d'une quantité telles que la tension sortante du groupe nouvellement conducteur coïncide avec la tension sortante du groupe précédemment conducteur au point de transfert 10 de la conduction entre les groupes, tout en maintenant la différence entre les tensions sortantes des deux groupes» 3. Système convertisseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les dispositifs commutateurs sont des redresseurs commandés au silicium» 15 4» Système convertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le passage par zéro du courant sortant du convertisseur est détecté indirectement» 5. Système convertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque dispositif convertisseur de fréquence 20 est couplé à une charge à travers un filtre de sortie afin que le courant sortant du.convertisseur fournisse une composante de courant réactif au filtre et le courant de charge, et le dispositif détectant le passage par zéro du courant du convertisseur détecte les composantes filtrées du courant du convertisseur afin d'éliminer les erreurs de détection du passage par X 25 zéro pouvant résulter des distorsions de la forme d onde du courant du convertisseur. 6. Système convertisseur de fréquence utilisé avec une source de courant alternatif d'une fréquence variant de façon indëtérminëe pour produire un courant sortant d'une fréquence prédéterminée à partir de 30 l'alimentation à fréquence variable, caractérisé par un dispositif convertisseur de fréquence comportant un certain nombre de dispositifs commutateurs de puissance commandés répondant au courant sortant de la source d'alimentation en devenant conducteurs en des points sélectionnés des phases des alternances du courant de la source, ces dispositifs étant rendus conducteurs 35 pendant les alternances du courant polarisant les dispositifs commutateurs dans le sens direct et à l'application simultanée de signaux de commutation, les dispositifs commutateurs étant séparés en groupes de polarités opposées de dispositifs commutateurs, ces groupes étant rendus sélectivement conducteurs pour fournir du courant alternatif sortânt à partir du dispositif 40 . convertisseurs une source de signal de fréquence de référence, un dispositif 71 08546 26 2081864 de déclenchement pour les dispositifs commutateurs couplé entre la source d'alimentation et la source de signal de référence pour combiner le signal de référence de la source d'alimentation et le signal de la source de référence pour produire un signal de commutation pour chaque dispositif 5 commutateur de puissance afin de commander le point de conduction dans l'alternance de la tension de la source de puissance en réponse à la fois à la tension à la sortie de la source de puissance et au signal de référence, un dispositif de polarisation pour appliquer un signal de polarisation au dispositif de déclenchement afin que les tensions sortantes des groupes 10 des dispositifs commutateurs diffèrent l'une de l'autre d'une quantité déterminée pour empêcher les courants de circulation entre les groupes de dispositifs commutateurs, un dispositif pour produire un signal de commande en réponse au passage par zéro du courant sortant du convertisseur pour déterminer le transfert de la conduction du courant d'un groupe de 15 dispositifs commutateurs à l'autre, et un dispositif pour appliquer ce signal de commande au dispositif de déclenchement pour modifier la polarisation appliquée au dispositif de déclenchement afin de changer les tensions sortantes des deux groupes de dispositifs commutateurs pour que la tension sortante du groupe de dispositifs commutateurs nouvellement 20 conducteurs de courant soit rendue égale à la tension sortante du groupe de dispositifs commutateurs- précédemment conducteurs, tout en maintenant la différence entre les tensions sortantes des groupes à la valeur prédéterminée pour éliminer la distorsion de la forme d'onde malgré la différence des tensions sortantes des deux groupes de dispositifs commutateurs. 25 7. Système convertisseur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les dispositifs commutateurs sont des redresseurs commandés au silicium. 8. Système convertisseur selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le dispositif convertisseur est couplé à une charge à travers 30 un filtre LC afin que le courant sortant du convertisseur fournisse le courant de charge et le courant du condensateur du filtre, le système comportant un dispositif pour détecter le passage par zéro du courant du convertisseur par détection des composantes filtrées du courant du convertisseur pour éliminer les erreurs, de détection de passage par zéro qui 35 résulteraient de la distorsion de la forme de l'onde du courant du convertisseur. 9. Système convertisseur selon la revendication 8, caractérisé par la reconstruction d'un signal représentant le courant du convertisseur et par 71 08546 27 2081864 un dispositif pour produire un signal proportionnel à l'amplitude du courant de charge, un dispositif pour produire un signal proportionnel au courant du condensateur du filtre, un dispositif pour combiner veetoriellement les deux signaux pour produire le signal reconstruit du courant du convertis-5 seur, et un dispositif pour détecter le passage par zéro du signal reconstruit. 10. Système convertisseur selon la revendication 8, caractérisé par un dispositif pour produire une tension proportionnelle au courant de charge circulant à partir de la sortie du filtre, un dispositif intégrateur 10 couplé à la sortie du filtre pour produire une tension proportionnelle au courant du condensateur du filtre, un dispositif pour additionner veetoriellement les signaux pour produire un signal représentant le signal du convertisseur, et un dispositif pour détecter le passage par zéro du signal reconstruit pour produire le signal de commande. 15 11. Système convertisseur selon la revendication 9, caractérisé par un dispositif couplé à la sortie du convertisseur pour produire une tension proportionnelle au courant de charge mais déphasée de 180° par rapport â celui-ci, un dispositif couplé à la sortie du filtre pour produire une tension proportionnelle â l'amplitude du courant du condensateur 20 mais déphasée dé 180° par rapport â celle-ci, un dispositif pour combiner ces tensions pour produire une tension égale mais déphasée de 180° par rapport au courant du convertisseur, et un dispositif pour détecter le passage par zéro du courant du convertisseur pour produire un signal de commande pour le dispositif de déclenchement. 25 12. Système convertisseur selon la revendication 11, caractérisé en ce que le dispositif produisant le signal proportionnel au courant du condensateur est un circuit intégrateur. 13. Système convertisseur selon: la revendication 12, caractérisé en ce que le dispositif produisant le signal de commande comporte un 30 dispositif produisant uni signal en onde rectangulaire, ce signal étant appliqué au dispositif de déclenchement pour commander et pour maintenir la polarisation pour décaler les tensions sortantes pendant le passage par zéro du couxant du convertisseur. 14» Syst;ëme convertisseur selon la revendication 13, caractérisé 35 en ce que le dispositif produisant le signal en onde rectangulaire comprend un amplificat eur à saturation et un dispositif pounr appliquer la tension résultante! l'amplificateur à saturation afin que le signal sortant de l'amplificateur â saturation soit un signal en onde rectangulaire ayant des alternances positives et négatives pour commander la polarisation du 40 dispositif de déclenchement.