Brevet FR2121514A1 — publié le 19720825

* 2121514 L'invention concerne un dispositif de' commutation pour produire un courant continu, du type comportant un transformateur et des éléments redresseurs principaux, de préférence commandés, se trouvant dans le circuit secondaire du transformateur. 5 De tels dispositifs de commutation sont principa lement destinés à être mis en application dans des appareils avec lesquels un métal est enlevé par voie électrolytique. Pour obtenir un enlèvement efficace du métal, l'intervalle existant entre la pièce à usiner et l'électrode antagoniste est rendu aussi faible 10 que possible et un électrolyte liquide est refoulé dans un intervalle. On ne peut pas alors éviter, en général, que l'intervalle entre pièce et électrode antagoniste soit réduit au-dessous d'une cote déterminée. Gela entraîne des courants très élevés et dans un / cas extrême, à savoir en cas de contact mutuel entre la pièce 15 et l'électrode antagoniste, cela provoque même un court-circuit, les causes peuvent en être, par exemple, des secousses du disposi-tif d'usinage , des fluctuations de la pression de refoulement du liquide électrolytique dans l'intervalle d'usinage ainsi que des inégalités et l'accumulation de particules conductrices sur la 20 pièce ou sur l'électrode antagoniste. Pour que la pièce et l'électrode antagoniste ne soient pas endommagées par les arcs électriques résultant de l'intensité élévée du champ ou par 1'échauffement exagéré produit par l'intensité élevée du courant, il est nécessaire de mettre hors 25 circuit le plus rapidement possible, le redresseur principal qui conduit le courant. L'invention a pour but de créer un dispositif de commutation permettant de mettre hors circuit, de façon rapide et sûre, le redresseur principal qui conduit le courant, en évitant 30 ainsi les dégâts qui pourraient être causés à la pièce et à l'électrode antagoniste. L'invention concerne à cet effet, un dispositif du type ci-dessus, caractérisé en ce que le montage en série d'un élément de commutation commandé, d'un accumulateur d'énergie 35 et d'une résistance, notamment d'une diode, est prévu en parallèle aux éléments redresseurs principaux, la diode étant reliée à la self égalisatrice du transformateur, notamment par l'intermédiaire d'un limiteur d'intensité. La description ci-après et le dessin annexé se 40 rapportent à un exemple de réalisation de l'invention. La figure 71 45750 "2" 2121514 unique est un schéma du circuit du dispositif de commutation. pour mettre hors circuit. L'élément redresseur qui. conduit le courant. L'enroulement primaire 4 d'un transformateur 5 est raccordé à un réseau à courant alternatif 1 par l'intermédiaire 5 de fusibles 2 et d'un interrupteur principal 3. Les enroulements secondaires 6 du transformateur 5 sont reliés mutuellement en passant par une self égalisatrice 7. Chacun des enroulements secondaires 6 est raccordé à l'anode d'un thyristor 8 ; les cathodes des thy-ristors 8 sont reliées les unes aux autres. En outre, une diode 9 10 est raccordée "à chacun des enroulements secondaires 6 du transformateur 5. Les cathodea de ces diodes sont reliés les unes aux autres et constituent conjointement un élément "OU". Le point de connexion commun des diodes 9 est relié à l'anode d'un thyristor d'extinction 10 dont la cathode est reliée à l'anode d'une diode 15 12 par 1'intermédiaire d'un condensateur d'extinction 11. La cathode de la diode 12 est raccordée au point de connexion commun des cathodes des thyristors 8. Le montage en série d'un générateur à courant continu 13, d'un interrupteur 14 et d'une résistance de limitation d'intensité 15 est branché en parallèle du condensa-20 teur d'extinction 11. Lorsque l'interrupteur 14 est fermé, le générateur à courant continu 13 charge le condensateur d'extinction 11 à une tension relativement élevée par rapport à la tension de service régnant entre les bornes 16 et 17. Une self de lissage 18 25 est raccordée à l'anode de la diode 12, cette self étant en liaison avec la self égalisatrice 7 du transformateur 5. Il est en outre prévu une résistance de mesure 19 branchée entre la borne de sortie 16 et le point de connexion commun des cathodes des thyristors 8. Une résistance de charge de base 20 est en outre prévue en paral-30 lèle aux bornes de sortie 16 & 17. Le mode de fonctionnement du dispositif de commutation est le suivant : Lorsqu'on raccorde l'enroulement primaire 4 du transformateur 5 au réseau triphasé 1, des tensions sont induites 35 dans les enroulements secondaires 6 du transformateur 5. Le redressement ainsi que la régulation de la tension ou de l'intensité du courant sont assurés par les six thyristors 8 qui, par l'intermédiaire d'un appareil de commande non représenté spécialement, sont commandés par découpage de phases. Sur la résistance de mesure 19 • 40 branchée entre la borne de sortie 16 et les cathodes^des thyristors 71 45750 "3" 2121514 8, il se développe, en fonction du courant passant dans cette résistance, une tension qui, lorsqu'elle dépasse une valeur déterminée, déclenche un appareil de commutation non représenté spécialement, cet appareil allumant le thyristor d'extinction 10. 5 lorsque le thyristor d'extinction devient conducteur, le condensateur d'extinction 11 se décharge. Il passe d'abord, pendant un court instant, un courant, par l'intermédiaire de la diode 12 et, par l'intermédiaire du thyristor 8, qui est alors condacteur, de 1'une des diodes 9 et du thyristor d'extinc-10 tion. En outre, une partie du courant de décharge passe par la self de lissage 18, par la self égalisatrice 7 et l'un des enroulements secondaires 6 ainsi que par l'une des diodes 9 et par le thyristor d'extinction 10. Au moyen de ce processus de décharge, après la fin 15 du passage du courant par la diode 12 et l'un des thyristors 8, le potentiel de cathode des thyristors 8 est également maintenu positif par rapport à leur potentiel d'anode. Cela a lieu plus longtemps que le temps de valeur libre correspondant au thyristor. le thyristor 8 qui est conducteur est ainsi, à chaque fois, complètement éteint. 20 la reprise du fonctionnement du dispositif de commu tation n'est possible qufeprès un court retard pendant lequel, par fermeture de l'interrupteur 14, le condensateur d'extinction 11 doit être rechargé à la totalité de la tension. l'avantage du dispositif de commutation décrit ci-25 dessus tient à son mode de construction simple et économique, ainsi qu'à la mise hors circuit rapide et sûre du thyristor qui est conducteur, lorsqu'il passe m courant d'intensité trop élevée entre la pièce à usiner et l'électrode antagoniste disposée en face de cette pièce. 30 le dispositif peut aussi être mis en application si, au lieu d'un transformateur fonctionnant suivant un montage à self égalisatrice, comme dans l'exemple de réalisation décrit, il est prévu un transformateur avec un autre type de montage, par exemple en pont, en étoile ou en double étoile. 35 H est en outre aussi possible de remplacer le cir- » • * cuit H0UM 9 et le thyristor d'extinction 10 par un nombre de thyristors d'extinction correspondant au nombre des éléments redresseurs principaux. Enfin, le dispositif de commutation peut, aussi être 40 construit sans la diode 12 lorsque le courant de commutation des 71 45750 4 2121514 thyristors 8 peut passer par la résistance de charge# Dans ce cas, on obtient des temps correspondant à une coupure ou mise hors circuit encore plus rapide des thyristors 8. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté et à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 71 45750 "5" 2121514 REVESDICAIIOHS 1°/ Dispositif de commutation pour produire un courant continu, du type comportant un transformateur et des éléments redresseurs principaux, commandés, se trouvant dans le circuit seoon-5 daire du transformateur, dispositif caractérisé en ce que le montage en série d'un élément de commutation commandé d'un accumulateur d'énergie et d'une résistance, teHequ'une diode, est prévu en parallèle aux redresseurs principaux, la diode étant reliée au transformateur par l'intermédiaire d'un limiteur d'intensité. 10 2°/ Dispositif de commutation suivant la revendi cation 1, caractérisé en ce que le transformateur fonctionne suivant un montage à self égalisatrice, la diode étant reliée à la self égalisatrice du transformateur par l'intermédiaire d'un limiteur d'intensité. 15 3°/ Dispositif de commutation suivant l'une quel conque des revendications 1 & 2, caractérisé en ce que le montage en série de l'élément de commutation commandé, de l'accumulateur d'énergie et de la diode est chaque fois relié à une électrode des éléments redresseurs principaux. 20 4°/ Dispositif de commutation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'accumulateur d'énergie est reliée à une source électrique auxiliaire par l'intermédiaire d'un interrupteur. 5°/ Dispositif de commutation suivant l'une quel-25 conque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les éléments redresseurs principaux commandés sont réalisés sous forme de thyristors, les anodes des diodes étant raccordées aux anodes des thyristors, les cathodes des diodes étant reliées les unes aux autres et étant raccordées à l'anode d'un thyristor d'extinction servant 30 d'élément de commutation commandé, l'anode de ce thyristor d'extinction étant reliée à un condensateur d'extinction servant d'accumulateur d'énergie et raccordé à l'anode de la diode dont la cathode est raccordée aux cathodes reliées entre elles, des éléments redresseurs principaux. 35 6°/ Dispositif de commutation suivant la revendi cation 5, caractérisé en ce que la première connexion d'une self est raccordée au point de connexion du condensateur d'extinction et de la diode, la seconde connexion de cette self étant reliée à la self égalisatrice,du transformateur.