Brevet FR2111781A1 — publié le 19720609

La présente invention est relative à un procédé et un appareil pour engendrer des tensions sinusoïdales triphasées à partir d'une source de tension continue. Les inverseurs destinés à transformer une tension unidirection-5 nelle en une tension alternative polyphasée ont nécessité jusqu'à maintenant des pièces mécaniques tournantes, des sources de tension munies de nombreuses prises, des éléments résonnants, des filtres ou des circuits extrêmement complexes, coûteux et peu sûrs si l'on voulait maintenir à une faible valeur la teneur en harmoniques de 10 la tension alternative. L'invention fait appel à un circuit relativement simple, convenant pour les semiconducteurs, et fournissant néanmoins une tension alternative triphasée constituée par des tensions entre conducteurs qui sont à peu près sinusoïdales. L'invention a pour objet un procédé et un appareil pour inver-15 ser la tension d'une source unidirectionnelle d'entrée afin d'engendrer des tensions de sortie entre conducteurs qui soient triphasées et pratiquement sinusoïdales, dans lesquels la plus grande partie du transfert d'énergie entre la source unidirectionnelle et les conducteurs de charge s'effectue par l'intermédiaire des par-20 ties à crête plate de "centre d'énergie" des tensions engendrées entre conducteurs et neutre, une petite partie de l'énergie fournie à la charge étant appliquée par un générateur de tension ascendante et descendante qui, dans le réseau triphasé, produit des paires alternées de tension ascendante et descendante en échelons à une fré-25 quence équivalant à au moins trois fois la fréquence fondamentale des tensions de sortie à peu près sinusoïdales, et les tensions ascendante et descendante étant commutées sélectivement pour obtenir le complément de la tension centre d'énergie de chaque tension de phase afin de compléter les formes d'onde entre conducteur et neu-30 tre qui sont déphasées de 120° les unes par rapport aux autres et sont combinées pour former des tensions triphasées entre conducteurs caractérisées par une haute teneur en fréquence fondamentale et une faible distorsion harmonique. Suivant une forme d'exécution préférée du procédé et de l'appareil de l'invention, la forme d'on-35 de des tensions entre conducteur et neutre en dehors du "centre d'énergie" plat ci-dessus est basée sur un écart par rapport à la fondamentale entre conducteur et neutre de telle façon que l'on obtient des tensions entre conducteurs ayant une teneur en fréquence fondamentale plus élevée et line forme plus proche de la forme sinu-40 soïdale, que celle que l'on obtiendrait à partir de tensions entre 71 36904 2. 2111781 conducteur et neutre comportant une distorsion harmonique moindre. De plus, suivant une autre forme d'exécution préférée du procédé de l'appareil de l'invention, les parties supérieures plates des tension sont engendrées par un inverseur d'ondes rectangulaires 5 dont le fonctionnement est asservi au générateur de tension ascendante et descendante par l'intermédiaire d'impulsions de commutation de tension inverse, au générateur d'ondes rectangulaires introduites dans les tensions respectives entre conducteur et neutre par le générateur de tension ascendante et descendante. 10 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaî tront au cours de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans les-que1s : - la Fig. 1 est un schéma, en partie sous forme de schéma de 15 principe, d'un générateur triphasé suivant l'invention; - la Fig. 2 est un diagramme représentant sous forme générale trois tensions entre conducteur et neutre et trois tensions entre conducteurs, engendrées suivant une forme d'exécution de l'invention; 20 - la Fig. 3 est un diagramme représentant deux tensions entre conducteur et neutre ayant des parties centre d'énergie plates de 60°, et leur combinaison pour former une tension purement sinudoï-dale entre conducteurs; - les Fig. 4a et 4b sont des graphiques montrant respectivement 25 une tension en échelons particulière entre conducteur et neutre formée suivant l'invention de manière à produire line faible distorsion harmonique entre conducteurs, ainsi que la tension particulière entre conducteurs ainsi produite; - la Fig. 5 est un schéma électrique d'un appareil particulier 30 permettant d'engendrer des tensions suivant l'invention; - les Fig. 6 et 7 sont des chartes des temps pour l'appareil de la Fig. 5, s'appliquant respectivement au générateur de tension ascendante et descendante et à l'inverseur d'onde à sommet plat ou rectangulaire lorsqu'il produit un centre d'énergie à 60°; et 35 - les Fig. 8 et 9 sont des chartes des temps, similaires à cel les des Fig. 6 et 7 respectivement, mais montrant le minutage d'un exemple d'onde entre conducteur et neutre, comportant un centre d'énergie excédant 60°. On peut considérer que les formes d'onde de tension représen-40 tées dans les trois diagrammes du haut de la Fig. 2 sont consti 71 36904 3. 2111781 tuées par des impulsions supérieure et inférieure alternées comprenant respectivement une partie centrale supérieure (UC) ou une partie centrale inférieure (LC) qui fournit une partie substantielle de l'énergie de l'impulsion et des parties de tensions croissante 5 et décroissante situées à gauche (UL, LL) et à droite (UR, LR) des parties centrales supérieure et inférieure respectivement. La Fig. 1 représente sous forme de schéma de principe le générateur d'énergie triphasée suivant l'invention. Une source d'énergie unidirectionnelle 16, fournissant un potentiel à peu près cons-10 tant, comporte une prise centrale, comme représenté, et peut être une batterie, un générateur tournant de courant continu ou une tension alternative redressée. Un inverseur de tension centrale 26 est connecté à la source 16 et, comme décrit plus en détail ci-après, cet inverseur applique des tensions à crête plate entre conducteur 15 et neutre directement de la source 16 aux trois lignes de sortie A, B et C, sous la forme d'impulsions de tension triphasées ayant une durée d'à peu près 60°. Ces impulsions de tension à crête plate sont les parties centrale supérieure (UC) et centrale inférieure (LC) représentées à la Fig. 2 par les tensions entre conducteur et 20 neutre respectives, et sont appelées ci-après les impulsions de tension centrale supérieure et centrale inférieure ou, selon une variante, le centre d'énergie de la forme d'onde entre conducteur et neutre. Comme décrit plus en détail ci-après, ces impulsions de tensions d'énergie centrale sont engendrées par une action d'inver-25 sion extrêmement efficace qui utilise des dispositifs semiconducteurs relativement simples ou des dispositifs de commutation similaires. Plus de 60 ', Les trois conducteurs A, B et C reçoivent des tensions gauche/ droite de la source 16 par l'intermédiaire d'un générateur ou inverseur 2k de tension ascendante et descendante et d'un distributeur de tension gauche/droite 28. L'inverseur 2k produit des ondes 35 de tension croissante et décroissante inférieure gauche (LL), supérieure gauche (UL), inférieure droite (LR) et supérieure droite (UR) des trois tensions entre conducteur et neutre, et le distributeur de tension 28 commute les tensions respectives vers les conducteurs appropriés afin de construire les tensions respectives en-kO tre conducteurs et neutre qui sont représentées à la Fig. 2. 71 36904 k. 2111781 Des paires respectives de tensions entre conducteur et neutre, V , V, et V (Fig. 2), sont combinées pour produire les ten-a-n b—n c-n sions entre conducteurs, Va ^ et Vc La Fig. 1 représente une charge montée en étoile et comprenant des éléments de charge 5 12 ,12, et 12 et une charge montée en triangle comprenant a—n b-n c-n des éléments de charge 14 , , 14, et 14 qui sont connectées de a-b b-c c—a manière à être alimentées en courant alternatif par les conducteurs A, B et C. Tous les avantages de l'invention sont obtenus même si la charge n'est pas équilibrée. Une connexion neutre commune (non 10 représentée) peut être ajoutée pour relier la source et la charge par exemple, afin de brancher une charge monophasée, mais cette connexion augmente la teneur en harmoniques appliquée à la charge monophasée. Dans les formes d'ondes de tension à crête plate entre conduc-15 teur et neutre, Va , et V"c représentées à la Fig. 2, chaque cycle de chacune des trois formes d'onde de tension entre conducteur et neutre comporte une partie Comme représenté sur les diagrammes, la partie supérieure cen-25 traie UC est définie par un segment de tension supérieure centrale Vuc qui est sensiblement constante à un potentiel élevé E supérieur au potentiel du neutre. De même, la partie centrale inférieure LC est définie par un segment de tension centrale inférieure qui est sensiblement constant à un potentiel bas inférieur au 30 potentiel du neutre. La partie supérieure gauche UL est définie par iin segment de tension supérieure gauche V ^ qui croit suivant une série d'échelons de tension à partir du potentiel du neutre jusqu'au potentiel élevé E . La partie supérieure droite UR est définie par un segment de tension supérieure droite qui décroît suivant 35 une série d'échelons de tension du potentiel élevé E jusqu'au po- up tentiel du neutre. La partie inférieure gauche LL est définie par un segment de tension inférieure gauche qui décroît suivant une série d'échelons de tension à partir du potentiel du neutre jusqu'au potentiel bas . La partie inférieure droite LR est définie 40 par un segment de tension inférieure droite qui croît suivant 71 36904 5. 2111781 une série d'échelons de tension à partir du potentiel bas E^p jusqu'au potentiel du neutre. En raison de la symétrie des formes d'ondes de tension entre conducteur et neutre, V , V, et V , les parties centrale su- ' a-n b-n c-n' 5 périeure, gauche et droite UC, UL et UR et les parties centrale inférieure, gauche et droite LC, LL et LR ont des amplitudes égales, respectivement, par rapport au potentiel du neutre de l'inverseur. De plus, comme représenté, les formes d'ondes respectives entre conducteur et neutre présentent une symétrie de leurs alternances; 10 chaque alternance étant symétrique autour du point 90° par rapport au passage antérieur par zéro. Bien que les formes d'ondes de tension entre conducteur et neutre V , V, et V ne s'écartent pas sensiblement d'une onde a-n' b-n c-n sinusoïdale, aux fins de l'invention, cet écart est rendu délibéré-15 ment supérieur à l'écart minimum possible du point de vue de la tension entre conducteur et neutre. A cet égard, on notera que les tensions "vues" par les inverseurs 24 et 26 et par le distributeur 28 sont des tensions entre conducteur et neutre par rapport à la source 16 à prise centrale. Comme décrit ci-après, l'inverseur de 20 tension centrale 26 est relativement simple, efficace et sûr, et • l'inverseur 24 est un générateur de tension en échelons plus complexe, moins efficace et moins sûr, de sorte qu'il est souhaitable de faire passer une énergie maximale par l'inverseur 26 et une énergie minimale par l'inverseur 24. Cette répartition de l'énergie 25 est effectuée suivant l'invention en allongeant autant que possible la partie de crête plate de l'onde de tension entre conducteur et neutre. On notera en outre que les tensions "vues" par les charges montées entre conducteurs, telles que 14 , , 14 et 14, ne sont ' a-b a-c b-c pas les tensions entre conducteur et neutre mais au contraire les 30 tensions entre conducteurs. Comme on le décrira dans la suite, même avec une onde à crête plate de 60° entre conducteur et neutre, il est possible d'engendrer des tensions purement sinusoïdales entre conducteurs. D'un point de vue pratique, il est possible d'utiliser une onde à crête plate, entre conducteur et neutre, excédant 60° en 35 combinaison avec des parties en échelons croissant et décroissant (de sorte que la tension entre conducteur et neutre possède un taux élevé d'harmoniques) et d'obtenir encore des tensions entre conducteurs ayant une teneur en harmoniques relativement faible qui est confinée dans une large mesure aux harmoniques d'ordre supérieur. 40 A la Fig. 3i les alternances respectives des ondes de tensions 71 36904 6. 2111781 entre conducteur et neutre et n comprennent des parties centrale, gauche et droite, qui sont désignées par UC, UL et UR pour les alternances positives et par LC, LL et LR pour les alternances négatives. Etant donné la restriction suivant laquelle la 5 partie centrale supérieure UC est sensiblement constante au potentiel élevé E _ sur l'intervalle s'étendant au moins entre 60° élec-up triques et 120° électriques, les parties, supérieure gauche et droite UL et UR peuvent être déterminées de manière à réduire à une valeur minimale la distorsion harmonique totale dans les formes d'- 10 onde de tensions entre conducteurs V . , V, et V en s'appro- a—b b—c c—a chant aussi près que possible de l'état d'absence d'harmonique dans la forme d'onde entre conducteurs. XI est possible d'éliminer théoriquement la totalité du taux d'harmoniques des tensions entre conducteurs d'un réseau triphasé 15 comportant des formes d'onde à crête plate ou d'autres formes d'onde sur au plus un tiers de chaque alternance de la tension entre conducteur et neutre. Dans le cas d'une tension entre conducteur et neutre ayant une crête plate entre 60 et 120° d'amplitude K, cette annulation se produit lorsque la tension entre conducteur et neutre, 20 dans la région de 0 à 60° obéit à la formule : "TV Y = K[2sin(wt + -g-)-1 dans laquelle K est l'amplitude de l'onde à crête plate dans la région de 60 à 120°. Compte tenu de la symétrie de l'onde entre conducteur et neutre, la formule ci-dessus définit la forme d'onde to-25 taie du fait qu'elle couvre la partie de 0 à 90° de l'alternance positive, l'onde entre 90 et 180° étant définie par la symétrie, de même que l'alternance négative. Les tensions V et V, de la ^ ° a-n b-n Fig. 3 sont définies de cette manière. Leur combinaison, constituant une tension entre conducteurs qui est purement sinusoïdale et a une 30 crête dont l'amplitude est double de celle de la crête plate de la tension entre conducteur et neutre est représentée en V _. cl— D L'équation ci-dessus définit les ondes supérieure gauche et supérieure droite (ainsi que les ondes inférieure gauche et inférieure droite) en fonction d'une variation de tension continue. Elle re-35 présente une onde de tension en escalier infinie idéale au lieu de la tension en échelons de type fini qui peut être obtenue de la manière la plus efficace dans la pratique. Afin d'obtenir la plupart des avantages de l'onde idéale tout en conservant les avantages pratiques des ondes de tension du type en échelons, les onaes ae ko 71 36904 7. 2111781 tension supérieure et inférieure gauche et droite sont formées par des échelons qui se rapprochent des ondes idéales. Suivant l'invention, les durées et les amplitudes des échelons individuels sont choisies de manière à correspondre le plus efficacement possible 5 aux ondes idéales, en tenant compte des contraintes imposées par l'application particulière et les compromis techniques entre une faible distorsion harmonique et d'autres considérations telles que la complexité, la dimension, la fiabilité et l'efficacité. Suivant le mode de réalisation préféré de l'invention, la forme 10 d'onde de tension entre conducteur et neutre est formée en commençant par une approximation de la forme d'onde théorique de la Fig.3 qui fournit des tensions entre conducteurs exemptes d'harmoniques. Si l'on détermine, par exemple, que la tension entre conducteur et neutre doit croître de cinq échelons à partir de 0 jusqu'à la va-15 leur de la tension centrale, on détermine les amplitudes et les durées respectives de ces cinq échelons afin qu'ils correspondent le plus étroitement possible à la courbe continue théorique parfaite. Ceci peut être réalisé à l'aide de techniques mathématiques, comme, par exemple, la méthode des moindres carrés ou par de simples pro-20 cédés d'estimation visuelle. L'onde de tension en escalier obtenue, qui est une bonne approximation de l'onde optimale, est ensuite utilisée comme base pour construire l'appareil engendrant la forme d'onde, ou elle est affinée par des techniques itératives afin d'obtenir une meilleure approximation de la courbe théorique parfaite. 25 Comme décrit ci-après plus en détail en relation avec une forme d'exécution de l'appareil de mise en oeuvre de l'invention, une impulsion de déclenchement ou de commutation peut être introduite par le générateur de tension gauche/droite 24 et par le répartiteur de tension gauche/droite 28 dans les conducteurs A, B et C pour effec-30 tuer la commutation du générateur de tension centrale 26. Cette impulsion a pour fonction d'assurer une commutation positive et efficace du générateur de tension centrale 26 afin de faire cesser la conduction dans chaque phase à l'instant où le générateur 24 de tension gauche/droite 24 commence l'onde à échelons descendante ou 35 ascendante. L'impulsion contenue dans chaque tension entre conducteur et neutre est naturellement rendue aussi petite que possible; toutefois, il est nécessaire de par la nature même de l'appareil de déformer quelque peu la tension entre conducteur et neutre pour assurer la commutation requise. L'effet total de l'impulsion de com-40 mutation sur la tension entre conducteurs est toutefois réduit du 71 36904 8. 2111781 fait qu'elle agit, quant au générateur de tension centrale 26, comme tension entre conducteur et neutre, tandis qu'elle apparaît, sur la charge montée entre conducteurs, sous la forme d'une tension entre conducteurs. 5 Dans une application particulière par exemple, la tension théo rique entre conducteur et neutre requise pour produire une tension purement sinusoïdale entre conducteurs a été approchée avec six échelons de tension au moyen d'une onde composée de tensions ayant des amplitudes de 0 (0° à 3,6°), 0,22 (3,6° à 11,1°), 0,47 (11°1 à 10 21,2°), 0,69 (21,2° à 32,2°), 0,88 (32?2 à 43,9°) et 1,00 (43,9° à 90°). De plus une impulsion de commutation de 1,1 a été introduite dans la tension entre conducteur et neutre dans l'intervalle de 5° compris entre 131,1° et 136,1°. Les tensions obtenues entre conducteur et neutre et entre conducteurs sont représentées aux Fig. 15 4a et 4b respectivement. Le centre d'énergie de cette onde, contenant l'impulsion de commutation, s'étend sur 92,2°. Plus de 68 $ de l'énergie totale est transférée à ce centre d'énergie. La distorsion harmonique totale entre conducteurs est de l'ordre de 4,2 La distorsion harmonique entre conducteur et neutre est de l'ordre 20 de 16,7 /o, c'est-à-dire presque quatre fois plus. Les seuls harmoniques entre conducteurs, supérieurs à 1 $ sont le 29ième (1,07 /°), le 3Hème ( 1, 13 $)> le 35ième (1,23 c/o) et le 43ième (1,14 c/o). La distorsion harmonique totale de la tension entre conducteurs de cette onde a été réduite à environ 1 au moyen d'un filtre passe-25 bas LC relativement réduit qui est accordé à peu près sur le l4ième harmonique et est constitué par une inductance série dans chaque conducteur et des condensateurs connectés en étoile sur le côté charge des inductances, les valeurs respectives pour chaque phase éteint, dans l'appareil construit, de 90^uH et de 2^uF. 30 Les parties de centre d'énergie des ondes entre conducteur et neutre peuvent s'étendre sur plus de 60°, cette configuration présentant un certain nombre d'avantages lorsqu'on la compare aux résultats obtenus lorsqu'on utilise des centres d'énergie à 60°, qui sont : (1) un plus faible taux d'harmoniques de la tension entre 35 conducteur par rapport au nombre d'échelons des parties d'onde droite et gauche, (2) une moindre consommation des dispositifs interrupteurs de courant de l'appareil, accompagnée d'un rendement plus grand et d'une meilleure fiabilité et un nombre inférieur de redresseurs commandés au silicium et d'autres dispositifs associés, ko (3) xme quantité d'énergie plus grande transférée à la charge à 71 36904 9. 2111781 travers l'appareil générateur de tension centrale relativement petit et efficace et (4) la disponibilité d'une plus grande durée pour une impulsion de déclenchement et de commutation appliquée au générateur de tension centrale par les conducteurs à partir du distributeur de tension gauche/droite ou ascendante/descendante. Le tableau suivant indique les résultats obtenus avec l'appareil suivant l'invention. 15 25 Exemple. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Nombre d'échelons de tension. 3 4 5 - 6 7 5 4 5 6 7 Durée du centre d'énergie. 111,8° 100,2° 92,8° 88,8° 84,2° 92,2° 60° Distorsion harmonique totale entre conducteurs. 6.2 4.8 4,0 3.3 2.9 4.2 5,6 ^,5 3,8 3.3 Impulsion de commutation. Non Oui Non tt 10 20 On va décrire maintenant l'appareil inverseur. La Fig. 5 représente sous forme de schéma électrique un inverseur triphasé construit suivant l'invention, les parties correspondant à celles identifiées sur la Fig. 1 ayant des références identiques. Le générateur de tension centrale 26 fournit en alternance des parties de tension centrale d'énergie positive et négative à une fréquence égale à trois fois la fréquence de fonctionnement prédéterminée des formes d'onde de tension entre conducteurs V , , V, a-b b-c et V . Ces parties sont réparties en séquence et constituent des parties UC et LC des phases respectives, comme représenté à la Fig. 2 et décrit ci-dessus. Le générateur 24 de tension ascendante et descendante ou gauche/droite produit en alternance les segments de tension supérieure gauche et droite simultanés v -j_ et vur et les segments de tension inférieure gauche et droite simultanés et à une fréquence égale à trois fois celle des forme d'onde de tension entre conducteurs Y a-b' V, et V b-c c-a Le distributeur de tension gauche/droite 28 applique les parties de tension supérieure gauche et droite UL et UR et les parties de tension inférieure gauche et droite LL et LR de la Fig. 2 aux conducteurs de phase A, É 71 36904 10. 2111781 et C pour définir les parties de forme d'onde gauche et droite supérieure et inférieure correspondantes UL, UR, LL et LR de chaque tension entre conducteur et neutre. Le générateur ou inverseur 26 fournit des impulsions de tension 5 de sortie positives et négatives à une cadence de répétition égale à trois fois la fréquence de l'onde de sortie entre conducteurs. Ces impulsions sont réparties sélectivement et en alternance entre les trois conducteurs A, B et C pour produire les parties de centre d'énergie des tensions entre conducteur et neutre de la Fig. 2. Les 10 redresseurs commandés 40a, 40b et 40_c constituent un banc 40 connectant la borne positive de la source unidirectionnelle 16 aux trois conducteurs respectifs A, B et C. On observera que lorsque les redresseurs 40a, 40b et 40c; sont rendus sélectivement conducteurs, la pleine tension d'une source 36U par rapport au neutre ou à la con-15 nexion de masse est appliquée au conducteur choisi A, B ou C. Les redresseurs commandés 42a, 42b et 42_c constituent de même un banc 42 connectant la borne négative de la source de tension unidirectionnelle, respectivement aux trois conducteurs de phase A, B et C, de sorte que lorsque ces redresseurs sont sélectivement rendus con-20 ducteurs, le conducteur choisi est rendu négatif par rapport au neutre ou à la masse d'une valeur égale à la tension d'une source 36L. Les sources de tension 36U et 36L fournissent des niveaux de sortie égaux de sorte qu'en rendant conducteurs les redresseurs respectifs des bancs 40 et 42, les tensions de centre d'énergie re-25 quises UC, LC de la Fig. 2 sont appliquées aux conducteurs. La charte des temps de la Fig. 7 montre les périodes pendant lesquelles les redresseurs commandés respectifs sont rendus conducteurs pour obtenir un centre d'énergie de 60°, tandis que la charte de la Fig. 9 représente un exemple d'onde comportant un centre d'énergie 30 à 92,8°, produit par ces redresseurs commandés. Les redresseurs 40a, 40b, 40çî, 42a, 42b et 42ç_ du dessin sont de préférence des redresseurs commandés au silicium, chaque redresseur commandé étant rendu conducteur par l'application d'une tension de commande à l'instant où la conduction est désirée et étant rendu non-conducteur 35 par une polarisation inverse assurée par une impulsion de commutation appliquée à l'instant où le blocage est désiré. Les manières particulières de déclencher les redresseurs respectifs sont décrites plus en détail ci-après. Les tensions ascendantes et descendantes sont obtenue» à partir 40 des sources 36U et 36L par l'intermédiaire d'un inverseur monophasé 71 36904 2111781 52 à double alternance à crête plate qui comporte des premier et second commutateurs-inverseurs de tension d'excitation 5^u et 54^ et des premier et second commutateurs de tension d'excitation 56^ et 56-^. Les premier et second commutateurs-inverseurs 5^u et 5^ 5 sont des commutateurs électroniques unilatéraux et à commande unique, tels que des redresseurs commandés au silicium. Les premier et second commutateurs de tension d'excitation 5&u et 56^ sont constitués par des commutateurs électroniques unilatéraux et à double commande, tels que des transistors. Les sources auxiliaires 56^ et 10 56.,_ connectées en série avec les commutateurs respectifs fournis-1x5 sent le potentiel de polarisation inverse requis pour commuter les commutateurs-inverseurs 54 et 54^ qui sont tous décrits plus complètement ci-dessous. Chacun des premiers et seconds commutateurs-inverseurs 54^ et 15 54^ est connecté entre l'une correspondante des sources de tension supérieure et inférieure J6U et 36L et une ligne de sortie d'inverseurs 58. Chacun des premier et second commutateurs 56^ et 56^ est connecté de manière à appliquer une polarisation inverse à l'un correspondant des commutateurs-inverseurs 54^ et 54^. Les premier 20 et second commutateurs-inverseurs 54^ et 54^ et les premier et second commutateurs 5^u et 56^ coopèrent de manière à produire des impulsions de tension d'excitation rectangulaires sur la ligne de sortie d'inverseur 58. La tension d'excitation alterne entre le potentiel supérieur E et le potentiel inférieur E^p' ^), 25 trois fois par cycle des formes d'onde de tension entre conducteurs de V . , V. et B . Par suite, la tension d'excitation est une a-b' b-c c-a ' onde rectangulaire qui se trouve en alternance, au potentiel supérieur E et au potentiel inférieur E^ pendant les intervalles successifs de 60° électriques des tensions entre conducteurs ou en- 30 tre conducteur et neutre. Les commutateurs 56 et 5ôn commutent ou u 1 bloquent les commutateurs-inverseurs correspondants 54u et 54^ en appliquant la tension de source auxiliaire des sources 56-.,, et1T1 XJts J.xj respectivement, de manière à polariser en sens inverse les commutateur s-inverseurs 54u et 54^. Cette polarisation inverse est minutée 35 de façon à apparaître lorsque l'inverseur 52 fournit un courant minimal, c'est-à-dire que lorsque le seul courant fourni est un courant d'aimentation destiné à un autotransformateur 50. Ceci nécessite l'introduction d'un temps mort dans le réseau de distribution de tension gauche/droite pendant chaque intervalle de 60° de la 40 tension de sortie entre conducteurs, au cours de laquelle l'auto- 71 36904 12. 2111781 transformateur 50 n'est pas chargé. Lorsque le centre d'énergie excède 60°, 1'autotransformateur présente un temps mort déterminé de façon inhérente par la durée du centre d'énergie située au-delà de 60°, laquelle peut être suffisante. 5 Le dispositif de référence de tension ou autotransformateur 50 comprend un enroulement unique 60 muni de prises de tension 62 comprenant une prise d'entrée 62^, un groupe de prises intermédiaires 62 et une prise de commutateur 62 . Le groupe de prises intermé-S c diaires 62g se compose d'une série (sept dans l'exemple représenté) 10 de prises de tension 62 à 62 L'entrée 62. est connectée à la so s6 1 ligne de sortie d'inverseur 58. La prise intermédiaire 62 est s0 connectée au point neutre en commun avec la prise centrale de la source 16. Ainsi, au cours du fonctionnement, 1'autotransformateur 50 reçoit des tensions positives et négatives alternées à partir 15 des sources 36U et 36L, qui sont appliquées par l'intermédiaire du conducteur 58 à la prise 62^. Cette tension alternative fait alterner le flux circulant dans le bobinage 60 à peu près à la fréquence de la tension appliquée entre la prise 62^ et la masse. En conséquence, les prises 62 ,62 ,62 ,62 ,62 ,62 et 62 di- s0 S1 s2 s3 sk s5 s6 20 visent sensiblement la tension appliquée totale proportionnellement au nombre de leurs spires suivant la technique classique des transformateurs. Ainsi, chacune de ces prises respectives reçoit une tension rectangulaire par rapport à la masse, ces tensions étant en synchronisme avec la tension sur la prise 62^. La tension de chaque 25 prise représente un pourcentage de la tension sur la prise 62_^, qui est déterminé par le nombre de spires associées à la prise respective et par le nombre total de spires associées à la prise 62^. Les prises intermédiaires 62 à 62 sont réparties sur l'enroulement s0 s6 60 de façon telle que chacune se trouve à l'un des niveaux d'éche-30 Ions de la série supérieure E à E , UR ou UL de la Fig. 2, lorsque u0 u6 la tension d'excitation appliquée à la borne d'entrée 62^ est au potentiel supérieur ®Up et à l'un des niveaux d'échelons de la série inférieure E1 à Et , LR ou LL de la Fig. 2, lorsque la tension 0 6 d'excitation appliquée à la borne d'entrée 62^ est au potentiel in-35 férieur E^p" On notera que toutes les formes d'onde entre conducteur et neutre de la Fig. 2 contiennent des séries identiques d'échelons supérieur et inférieur gauche et droit et, en conséquence, une seule série supérieure et une seule série inférieure d'échelons 71 36904 13. 2111781 sont indiquées. De plus, la prise de commutateur 62c définit le niveau de commutation supérieur Euc lorsque la tension d'excitation présente sur la prise d'entrée 62^ est au potentiel supérieur E^ et définit le niveau de commutation inférieur lorsque la ten- 5 sion d'excitation présente sur la prise d'entrée 62^ est au potentiel inférieur E, . lp Un synthétiseur de niveau de tension 46 comprend un sélecteur de niveau de tension 64 et un commutateur de niveau de tension 66. Le sélecteur 64 comprend des premier et second bancs de commuta-10 teurs-sélecteurs de niveau de tension 68 et 70. Le premier banc de commutateurs-sélecteurs 68 comprend un premier jeu de bancs secondaires 68 et 68, et le second banc de commutateurs-sélecteurs 70 a b comprend un second jeu de bancs secondaires 70 et 70, . De plus, le â, D premier banc de commutateurs-sélecteurs 68 comprend un premier banc 15 de commutateurs-sélecteurs de niveau d'échelons68 à 68 et un s0 s6 premier commutateur-sélecteur de niveau de commutateur 68^. Le second banc de commutateurs-sélecteurs de niveau de tension 70 comprend un second banc de commutateurs-sélecteurs de niveau d'échelons 70 à 70 et un second commutateur-sélecteur de niveau de S0 . S6 20 commutateur 70 . Chacun des commutateurs-sélecteurs de niveau d'é- c chelons 68 à 68 et 70 à 70 est constitué par un commutateur s0 s6 s0 s6 électronique bilatéral et à commande unique représenté à la Fig. 5 sous la forme de deux redresseurs commandés et montés en opposition. Par ailleurs, les premier et second commutateurs-sélecteurs de ni- 25 veau de commutateur 68 et 70 sont constitués par des commutateurs c c électroniques unilatéraux et à commande unique représentés sous la forme d'un redresseur commandé unique. Le sélecteur de niveau de tension 64 comprend un premier jeu de conducteurs de sélection de niveau de tension 72 et 72, , et un se- cL D 30 conC* jeu de conducteurs de sélection de tension 74a et 74^. Chacun des commutateurs-sélecteurs de niveau d'échelons 68 , 68 , 68 S0 S2 % et 68 constituant le premier banc secondaire 68 de comrautateurs- s6 a sélecteurs 68 est connecté entre le conducteur de sélection 72 et s a l'une des prises d'échelon différente correspondante 62 , 62 , s0 s2 35 62 et 62 . Chacun des commutateurs-sélecteurs des niveaux d'é- s4 s6 chelons 68 , 68 et 68 constituant le second jeu secondaire 68, S-j' s^ b des commutateurs-sélecteurs 68 est connecté entre le conducteur de s 71 36904 14. 2111781 sélection de tension 72^ et l'une des prises d'échelon différente correspondante 62 , 62 et 62 . D'une façon analogue, chacun des S1 S3 S5 commutateurs-sélecteurs 70 ,70 , 70 et 70 constituant le s0 s2 s4 s6 premier banc secondaire 70a de commutateurs-sélecteurs 70g est con-5 necté entre le conducteur de sélection 74 et l'une des prises d'é- cl chelon différente correspondante 62 ,62 , 62 et 62 . Chacun so s2 s4 s6 des commutateurs-sélecteurs de niveau d'échelon 70 , 10 et 70 S1 S3 S5 constituant le second banc secondaire de commutateurs-sélecteurs 70 est connecté entre le conducteur-sélecteur 74, et l'une des s b 10 prises d'échelon différente correspondante 62 , 62 et 62 . Le S1 s3 s5 commutateur-sélecteur de niveau de commutateur 68c appartenant au jeu secondaire 68^ est connecté entre le conducteur de sélection 72, et la prise de commutateur 62 . Le commutateur-sélecteur de ni-b c veau de commutateur 70 appartenant au jeu secondaire 70, est con- C D 15 necté entre le conducteur de sélecteur 7^ et la prise de commutateur 62c- Ainsi, comme décrit et comme représenté, les commutateurs-sélecteurs de niveau de tension de chacun des quatre bancs secondaires de commutateurs-sélecteurs 68 et 70 sont connectés entre s s l'un correspondant des conducteurs de sélection 70a, 70^, 72a et 20 72^ et des prises de tension non adjacentes 62 de 1'autotransforma-teur 50. Le commutateur de niveau de tension représenté dans son ensemble en 66 comprend les premiers et seconds bancs de commutateurs de niveau de tension 76 et 78. Le premier banc de commutateurs 76 com- 25 prend deux commutateurs 76 et 76, . Le second banc de commutateurs 3. D 78 comprend deux commutateurs 78& et 78^. Les commutateurs 76a et 76, du premier banc 76 et les commutateurs 78 et 78, du second D 3. D banc 78 sont constitués par un commutateur électronique bilatéral et à double commande représenté sous la forme de deux transistors 30 montés en opposition. Par ailleurs, le commutateur 66 comprend des premier et second conducteurs de commutation ou conducteurs de sortie de tension 80 et 82. Chacun des commutateurs 76 et 76, est a b connecté entre l'un des conducteurs de sélection différent correspondant 72a et 72^ et le premier conducteur de commutation 80. Cha-35 cun des commutateurs 78a et 78^ est connecté entre l'un des conducteurs de sélection différent correspondant 7^a et 7^ et le second conducteur de commutation 82. Ainsi, chacun des commutateurs de niveau de tension 76a, 76^, 78a et 78^ est connecté entre l'un des 71 36904 15. 2111781 bancs secondaires 68 , 68, , 70 ou 70, et un conducteur de sortie 3. D B. D respectif 80 ou 82. La signification de ces relations apparaîtra plus clairement ultérieurement. Le synthétiseur de niveau de tension 46 comprend un premier 5 synthétiseur de niveau de tension comportant le premier banc de commutateurs-sélecteurs 68 et le premier banc de commutateurs 76, ainsi qu'un second synthétiseur de niveau de tension comprenant le second banc de commutateurs-sélecteurs 70 et le second banc de commutateurs 78. Le premier banc de commutateurs 76 coopère avec le 10 premier banc de commutateurs-sélecteurs s pour produire l'une des parties de tension supérieure gauche ou droite UL ou UR de la Fig. 2, ou l'une des parties de tension inférieure gauche ou droite LL ou LR de la Fig. 2 suivant la polarité d'excitation de la prise 62^. Le second banc de commutateurs 78 coopère avec le second banc de 15 commutateurs-sélecteurs 70g pour produire l'autre des parties de tension supérieure gauche ou droite UL ou UR ou l'autre des parties de tension inférieure gauche ou droite LL ou LR. Par ailleurs, chacun des premier et second banc de commutateurs 76 et 78 coopèrent avec celui des premier et second commutateurs-sélecteurs 68c et 70 20 correspondant pour produire l'une des impulsions de tension de commutation supérieure ou inférieure et S^c de la Fig. 2. Les parties de tension supérieure gauche et droite UL et UR sont formées pendant les intervalles de 60° électriques lorsque la tension d'excitation appliquée à la prise d'entrée 62^ est au po- 25 tentiel supérieur E de sorte que le jeu supérieur de niveau d'é- up chelons E à E est disponible sur des prises intermédiaires 62 u0 U6 s0 à 62^ respectivement. L'un des premier et second banc des commutateurs-sélecteurs 68s et 68f connecte les prises successives du transformateur dans l'ordre ascendant pendant les jeux successifs 30 des périodes d'échelons P.. à P1 afin de définir les échelons de 0 6 tension individuels E à E dans Le segment de tension supérieur u0 u6 gauche. De même, l'autre des premiers et seconds bancs de commutateurs—sélecteurs 68g et 70g connecte les prises successives du transformateur dans l'ordre descendant pendant les périodes d'éche-35 Ions successives P à P du jeu de droite pour définir les éche- r0 r6 Ions de tension individuels E à E dans la partie de tension su- u0 6 périeure droite UR. D'une manière similaire, les parties de tension inférieure gau 71 36904 16. 2111781 che et droite LL et LR sont formées pendant les intervalles de 60° électriques au cours desquels la tension d'excitation appliquée à la borne d'entrée 62. est au potentiel inférieur E de sorte que 1 P le jeu inférieur de niveaux d'échelon E.. à E1 est disponible sur 0 6 5 les prises intermédiaires 62 à 62 respectivement. L'un des pre- sO s6 mier et second bancs de commutateurs-sélecteurs 68 et 70 connecte s s les prises successives du transformateur dans l'ordre ascendant lors des périodes successives P à P du jeu gauche pour définir 0 6 les échelons de tension inviduels E à E.. dans la partie de ten- 0 6 10 sion inférieure gauche UL. L'autre des premiers et seconds bancs de commutateurs-sélecteurs 68 et 70 connecte les prises successives s s du transformateur dans l'ordre descendant pendant les périodes d'échelons successives P à P du jeu de droite pour définir les r0 r6 échelons de tension inviduels E.. à Et dans la partie de tension 0 6 15 inférieure droite LR. De plus, lorsque la tension d'excitation appliquée à la prise d'entrée 62^ est au potentiel supérieur E , la tension de commutateur supérieur E^^ est disponible sur la prise de commutateur 62^. Lorsque la tension d'excitation passe au potentiel supérieur E , ^-Jr 20 le commutateur-sélecteur de niveau de commutation 68c du premier banc 68 fournit l'impulsion de tension de commutation supérieure Suc de la Fig. 2. De même, lorsque la tension d'excitation appliquée à la borne d'entrée 62^ est au potentiel inférieur E^p' ^en~ sion de commutation inférieure Elc est disponible sur la prise de 25 commutateur 62c. Lorsque la tension d'excitation passe au potentiel inférieur E, , le second commutateur-sélecteur 70 du second banc lp' c 70 fournit l'impulsion de tension de commutation inférieure S^c de la Fig. 2. Dans le cas préféré, l'un des premiers et seconds bancs de com-30 mutateurs-sélecteurs 68 et 70 définit les parties de tension supérieure droite et inférieure gauche UR et LL, tandis que l'autre des premiers et seconds bancs de commutateurs-sélecteurs 68 et 70 définit les parties de tension inférieure droite et supérieure gauche LR et UL. Le cas préféré simplifie la mécanisation du générateur de 35 minutage requis (qui est décrit plus en détail ci-après) en supprimant la nécessité de bloquer les commutateurs-sélecteurs 68 et s0 70 du fait que les bancs respectifs passent continuellement de la S0 71 36904 2111781 partie de tension supérieure droite UR à la partie de tension infé rieure gauche LL et de la partie de tension inférieure droite LR à la partie de tension supérieure gauche UL. A titre de variante, l'un des premier et second bancs de commutateurs-sélecteurs 68 et 5 70 peut définir les segments de tension supérieure et inférieure gauche UL et LL, tandis que l'autre banc peut définir les parties de tension supérieure et inférieure droite UR et LR. Au cours du fonctionnement, les ondes en échelons disponibles, comme décrit, sont combinées à une partie de tension de centre d'é 10 nergie provenant de l'inverseur 26 pour constituer les trois tensions entre conducteurs et neutre de la Fig. 2 à un instant quelconque. Comme représenté sur les dessins, le déphasage de 120° des trois ondes offre l'avantage utile que l'un des trois reçoit toujours une tension unidirectionnelle d'un premier centre d'énergie 15 d'une première polarité, tandis que les deux autres reçoivent des parties d'onde à échelons de polarité opposée» De plus, on observe ra qu'une partie en échelons gauche et une partie en échelons droi te sont toujours nécessaires simultanément et que ni deux parties gauchesni deux parties droites ne sont toujours nécessaires simul-20 tanément. Comme décrit précédemment, les commutateurs de niveau de tension des premier et second bancs 76 et 78 sont constitués par un commutateur électronique à double commande et les commutateurs-sélecteur s de niveau de tension des premier et second bancs 68 et 70 25 sont constitués par un commutateur électronique à commande unique. Les commutateurs de chacun des premier et second bancs 76 et 78 commutent ou bloquent les commutateurs-sélecteurs de niveau de ten sion de celui correspondant des premier et second bancs 68 et 70. On comprendra cette opération en analysant le fonctionnement du 30 premier banc de commutateurs 76 et du premier banc de commutateurs sélecteurs 68. On notera toutefois que le fonctionnement du second banc de commutateurs 78 et du second banc de commutateurs-sélecteurs 70 est sensiblement identique. Dans la description suivante, on utilise les expressions "déclenché" et "non déclenché" pour dé-35 crire le fonctionnement des divers commutateurs électroniques. Un commutateur électronique est "déclenché" lorsqu'un signal de polarisation est appliqué à son électrode de commande. Un commutateur électronique est "non déclenché" lorsque le signal de polarisation n'est plus appliqué à son électrode de commande. kO Lorsque l'un des commutateurs-sélecteurs 68 ,68 , 68 et S0 S2 4 71 36904 2111781 68 du banc secondaire 68 est déclenché, le commutateur 76 l'est s6 a a également. A l'état déclenché, le commutateur 76 est conducteur d. afin de permettre la conduction à partir des commutateurs-sélecteurs du banc secondaire 68 . De même, lorsque l'un des commutateurs 68 , 3L Si j, et 68c du banc secondaire 68^ est déclenché, le commutateur 76]-, l'est également. A l'état déclenché, le commutateur 76b est conducteur pour permettre la conduction à partir des commutateurs-sélecteurs du banc secondaire 68^. De plus, lorsque le commutateur 76, est déclenché, le commutateur 76 est à l'état non D cl déclenché. A l'état non déclenché, le commutateur 76 est bloqué & 10 pour interrompre la circulation de courant et pour bloquer celui des commutateurs-sélecteurs du banc secondaire 68& qui a été préalablement déclenché. De même, lorsque le commutateur 76 est déclen- EL ché, le commutateur 76^ est à l'état non déclenché. A l'état non déclenché, le commutateur 76^ est bloqué pour empêcher la circula-15 tion de courant et bloque le commutateur du banc secondaire 68^ qui a été préalablement déclenché. Ce processus est répété en permanence à mesure que les commutateurs-sélecteurs du premier banc 68 sont déclenchés séquentiellement dans l'ordre alternativement ascendant et descendant. 20 De préférence, les commutateurs 76„ et 76, sont rendus alterna- a D tivement conducteurs et bloqués simultanément» C'est-à-dire que le conmutateur 76^ est déclenché et est rendu conducteur au même instant que le commutateur 76a est mis à l'état non déclenché et est rendu non conducteur et inversement. Toutefois, en raison du retard 25 inhérent entre le moment où un transistor est à l'état non déclenché et le moment où il cesse de conduire, celui des commutateurs 76a et 76^ qui est déclenché devient effectivement conducteur un instant avant que celui des commutateurs qui est mis à l'état non déclenché se bloque. Ce mode de fonctionnement de mise à l'état 30 conducteur avant blocage des commutateurs et 76^ empêche l'in troduction d'un état de circuit ouvert dans la charge 10. Un état momentané de court-circuit est établi entre les prises de tension adjacentes 62 du transformateur 50; toutefois, le courant de court-circuit résultant est insignifiant du fait de l'effet retardateur 35 de courant global fourni par l'inductance de l'enroulement 60. En raison de la division du premier banc de commutateurs-sélecteurs 68 en bancs secondaires 68 et 68, , la tension appliquée aux Si D bornes des commutateurs 7^a et 76^ du premier banc 76 n'est jamais supérieure à la différence de tension maximale entre deux prises de 71 36904 19. 2111781 tension adjacente 62 de 11 auto-transformateur 50. En conséquence, le niveau de tension maximale des commutateurs 76 et 76, est fai- a b ble en comparaison des tensions maximales engendrées par le transformateur 50. Cette caractéristique de l'alimentation 16 représen-5 tée permet aux commutateurs 76a et 76^ et aux commutateurs 7^a et 78^ d'être pourvus de transistors à tension relativement faible même lorsque la tension et l'énergie de sortie de l'alimentation sont relativement grandes. Le temps de récupération des commutateurs électroniques des synthétiseurs de niveau de tension est de l'ordre 10 de 25ytis et il ne constitue donc pas une contrainte limitant le nombre d'échelons de la forme d'onde aux fréquences ordinaires. L'amélioration concomittante du taux de fondamentale des tensions entre conducteurs résultantes et des compromis techniques entre la dimension, la complexité, le coût et la fiabilité déterminent prin-15 cipalement le nombre d'échelons de la tension entre conducteur et neutre. On notera que les premier et second bancs de commutateurs-sélecteurs 68 et 70 peuvent être décomposés en un nombre désiré quelconque de bancs secondaires, ou sous-groupes, pour autant que 20 les commutateurs-sélecteurs de chacun des bancs secondaires ou sous-groupes sont connectés à des prises de tensions 62 non adjacentes de 1'autotransformateur 50. De plus, pour chaque banc secondaire ou sous-groupe de chacun des premier et second bancs commutateurs-sélecteurs 68 et 70, un conducteur de sélection de niveau de tension 25 et un commutateur de niveau de tension correspondants doivent être prévus. Le distributeur de tension gauche/droite 28 comprend des premier et second groupes de commutateurs-sélecteurs de phase gauche/ droite 84 et 86. Le premier groupe de commutateurs-sélecteurs 84 30 comprend des commutateurs-sélecteurs 84^, 84^ et 84^ et le second groupe de commutateurs-sélecteurs de phase gauche/droite 86 comprend des commutateurs-sélecteurs 86 , 86, et 86 . Chacun des com-^ abc mutateurs-sélecteurs de phase 84 , 84, , 84 et 86 , 86, et 86 est a' b c a b c constitué par un commutateur électronique bilatéral et à commande 35 unique représenté aux dessins par deux redresseurs commandés montés en opposition. Chacun des commutateurs sélecteurs 84a, 84^ et 84c du premier groupe 84 est connecté entre l'un des conducteurs de phase correspondant A, B et C et le premier conducteur de sortie de tension 80. Chacun des commutateurs-sélecteurs 86a, 86^ et 86c du 40 second groupe 86 est connecté entre l'un des conducteurs de phase 71 36904 20. 2111781 correspondant A, B et C et le second conducteur de tension de sortie 82. Chacun des premier et second groupes de commutateurs-sélecteurs de phase gauche/droite 84 et 86 applique respectivement l'une des 5 parties de tension supérieure gauche et droite UL et UR et l'une des parties de tension inférieure gauche et droite LL et LR aux conducteurs de phase A, B et C afin de définir les parties de formes d'onde supérieure et inférieure gauche et droite correspondantes dans chaque cycle des formes d'onde de tension entre conducteur et 10 neutre V , V, et V représentées à la Fig. 2. Plus particuliè-a-n' b-n c-n rement, les conducteurs-sélecteurs de phase gauche/droite du premier groupe 84 transmettent l'une des parties de tension supérieure gauche et droite UL et UR et l'une des parties de tension inférieure gauche et droite LL et LR apparaissant sur le premier conducteur 15 de tension de sortie 80. De même, les commutateurs-sélecteurs de phase gauche/droite du second groupe 86 transmettent l'une des parties de tension supérieure gauche et droite UL et UR et l'une des parties de tension inférieure gauche et droite LL et LR apparaissant sur le second conducteur de sortie de tension 82. 20 En outre, chacun des premier et second groupes de commutateurs- sélecteurs de phase gauche/droite 84 et 86 applique respectivement l'une des impulsions de tension de commutation supérieure et inférieure S et S, aux conducteurs de phase A, B et C afin de commu-uc le ' ter l'un des premier et second bancs de commutateurs-sélecteurs de 25 phase de tension centrale 40 et 42 par 1'intermédiaire d'une commutation forcée ou par polarisation inverse. Plus précisément, l'impulsion de tension de commutation supérieure Suc est appliquée par les commutateurs-sélecteurs de phase gauche/droite du premier groupe 84 pour bloquer les redresseurs commandés du premier banc 40 qui 30 transmettent la partie de tension centrale supérieure UC» De même, l'impulsion de tension de commutation inférieure S^c est appliquée par les commutateurs-sélecteurs de phase gauche/droite du second groupe 86 afin de bloquer les redresseurs commandés du second banc 42 qui transmettent la partie de tension centrale inférieure LC. 35 Toutefois, dans une variante, les premier et second commutateurs- sélecteurs de niveau de commutation unilatéraux 68 et 70 peuvent c c être remplacés par un commutateur-sélecteur de niveau de tension bilatéral unique et l'un des premier et second groupes de commutateurs-sélecteurs de phase gauche/droite 84 et 86 peut transmettre 40 à la fois les impulsions de tensions de commutation supérieure et 71 36904 2111781 inférieure S et S, . uc le De façon correspondante, chacun des premier et second bancs des commutateurs-sélecteurs de phase centrale 40 et 42 applique l'un des segments de tension centrale supérieure et inférieure UC et LC 5 aux conducteurs de phase A, B et C pour commuter les premier et second groupes de commutateurs-sélecteurs de phase gauche/droite 84 et 86 au moyen d'une commutation forcée ou par polarisation inverse. En particulier, la partie de tension centrale supérieure UC est appliquée par les commutateurs-sélecteurs de phase de tension centrait) le du premier banc 40 afin de bloquer les commutateurs-sélecteurs de phase gauche/droite de l'un des premiers et seconds groupes 84 et 86 qui transmet la partie de tension supérieure gauche UL. La partie de tension inférieure centrale LC est appliquée par les com-mutateurs-sélecteurs de phase de tension centrale du second banc 42 15 afin de bloquer les commutateurs-sélecteurs de phase gauche/droite de celui des premier et second groupes 84 et 86 qui transmet la partie de tension inférieure gauche LL. La commutation de suppression ou d'extinction effectuée par les commutateurs 76 et 78 est nécessaire pour les charges de faible facteur de puissance. Comme noté 20 ci-dessus, dans le cas préféré, ces deux commutations sont les seules requises pour les groupes 84 et 86. Dans le cas préféré, l'un-des premier et second groupes de commutateurs-sélecteurs de phase gauche/droite 84 et 86 est bloqué par chacune des parties de tension centrale supérieure et inférieure UC 25 et LC. Dans la variante, celui des premier et second groupes de commutateurs-sélecteurs de phase gauche/droite 84 et 86 qui transmet les parties de tension gauche supérieure et inférieure UL et LL est bloqué en alternance par les deux segments de tension centrale supérieure et inférieure UC et LC. De plus, dans la variante, celui 30 des premier et second groupes des commutateurs-sélecteurs de phase gauche/droite 84 et 86 qui transmet les parties de tension supérieure et inférieure droite UR et LR est commuté de façon inhérente par commutation forcée lorsque les parties de tension supérieure et inférieure droite UR et LR sont au potentiel du neutre. Par suite, 35 dans le cas préféré, ou dans celui de la variante, l'alimentation représentée 16 assure une commutation complémentaire entre les premier et second bancs de commutateurs-sélecteurs de phase centrale 40 et 42 et les premier et second groupes de commutateurs-sélecteurs de phase gauche/droite 84 et 86. 40 Comme décrit précédemment, les premier et second bancs de com- 71 36904 22" 2111781 imitateurs-sélecteurs de niveau d'échelon 68^ et 70 , les premier et second bancs de commutateurs de tension 76 et 78 et les premier et second groupes de commutateurs-sélecteurs de phase gauche/droite 8k et 86 sont tous constitués par des commutateurs électroniques bila- 5 téraux. Par suite, si chacune de deux diodes de dérivation 88 et ' u 88^ sont connectées aux bornes de l'un des commutateurs inverseurs de tension d'excitation 5ket 5k^, comme représenté sur le dessin, il existe un parcours de courant réactif passant par le distributeur de tension gauche/droite 28 et par le générateur de tension 10 gauche/droite 2k à un instant quelconque. En conséquence, l'alimentation 16 représentée peut être utilisée avec une charge ayant un facteur de puissance atteignant le cosinus de l'angle auquel le centre d'énergie commence. De plus, si les premier et second groupes de diodes de dérivation 90 et 92 sont connectés à l'un des pre-15 mier et second bancs de commutateurs-sélecteurs de phase centrale kO et k2, comme représenté, il existe également un parcours de courant réactif passant par le distributeur de tension centrale 26 et le générateur de tension centrale 22 à un instant quelconque. En conséquence, l'alimentation 16 représentée peut être-utilisée avec 20 une charge 10 dont le facteur de puissance présente une avance ou un retard nul. La Fig. 6 est une charte des temps qui définit le fonctionnement des divers commutateurs électroniques du générateur de tension gauche/droite 2k sur un tiers d'un cycle ou d'un intervalle de 120° 25 électriques. La séquence de minutage représentée à la Fig. 6 est répétée trois fois pour former un cycle complet de 360° électriques. La Fig. 7 est une charte des temps qui définit le fonctionnement des divers commutateurs électroniques du distributeur 26 de tension centrale et du distributeur gauche/droite 28 sur un cycle complet 30 de 3^0° électriques» Les zones hachurées des Fig. 6 et 7 représentent les périodes pendant lesquelles les commutateurs électroniques respectifs sont déclenchés à l'état conducteur. La séquence de commande et de minutage des Fig. 6 et 7 produit une forme d'onde comportant sept échelons de tension et un centre d'énergie à 60° xmi-35 laire à celui représenté à la Fig. 2 et les amplitudes et les durées des échelons sont déterminées conformément à l'exemple ci-dessus en leur ajoutant des impulsions de commutation. Les Fig. 8 et 9 sont des chartes des temps de comniande et de minutage de la production des tensions entre conducteur et neutre ko de cinq échelons ayant un centre d'énergie de 92,8° (87,8° plus une 71 36904 23. 2111781 impulsion de commutation de 5°)» L'appareil requis diffère de celui de la Fig. 5 en ce que cinq prises de tension 62g à 62^ sont pla- 0 4 cées de manière à fournir les échelons de tension désirée et les prisés 62 et 62 et les commutateurs associés sont supprimés. s6 s5 5 Les zones hachurées des Fig. 8 et 9 représentent les périodes pendant lesquelles les commutateurs électroniques respectifs, sont déclenchés à l'état conducteur. La commande globale du minutage requise peut être obtenue à l'aide d'une source appropriée d'impulsions d'horloge. Ces impulsions 10 sont appliquées de préférence à un compteur numérique qui compte un nombre choisi d'impulsions d'horloge, revient à zéro et répète ensuite le compte. Chaque compte complet représente la totalité de la période de 360°. Un nombre approprié de comptes dans un dispositif numérique binaire est, par exemple 1024, qui représente dix chif-15 fres significatifs d'un nombre binaire.. Chaque compte représente alors 0,3° environ de l'onde fondamentale et les commutateurs respectifs peuvent être mis en service ou bloqués avec cette précision dans le temps. Ainsi, par exemple, si l'on désire commuter à 60° essentiellement, avec les commutateurs 78b et 78c; (Fig. 5 et 6), le 20 compte peut être réglé de manière à assurer cette action à 170, ce qui représente à peu près le sixième de 1024. De même, une autre action de commutation est déclenchée par la présence d'un compte numérique égal à la proportion appropriée du cycle total de 36O0. On décrira maintenant l'introduction des impulsions de commuta-25 tion. En se référant à la Fig. 2, il est nécessaire de décrire plus complètement les échelons de tension da commutation supérieure et inférieure ou impulsions Suc et S^c de chaque cycle de chacune des formes d'onde de tension entre conducteur et neutre V , V, et a—n d—n 30 Vc . L'impulsion de tension de commutation supérieure apparaît entre la partie centrale supérieure UC et la partie supérieure droite UR de la forme d'onde. L'impulsion de tension de commutation inférieure S^c apparaît entre la partie centrale inférieure LC et la partie droite inférieure LR. Ainsi, la durée des impulsions de ten- 35 sion de commutation supérieure et inférieure S et Sn est momen- r uc le tanée. D'autre part, l'impulsion de tension de commutation supérieure Suc présente une amplitude Euc qui est supérieure au potentiel supérieur E , tandis que l'impulsion de tension de commuta-up tion inférieure S présente une amplitude E qui est inférieure le xc 71 36904 2k. 2111781 au potentiel inférieur Les impulsions de tension de commutation S et S, des formes uc le d'onde de tension entre conducteur et neutre V , V, et V a-n' b-n c-n produisent des impulsions de tension de commutation correspondantes 5 S' et S', dans les formes d'ondes de tension entre conducteurs uc le V , . V. et V . Comme on pouvait s'y attendre, la présence des a-b' b-c c-a ' c impulsions de tension de commutation dans les formes d'onde de tension entre conducteur et neutre V , V, et V et dans les for- a—n b—n c—n mes d'onde de tension entre conducteurs V , , V, et V augmen- a-b b-c c-a 10 tent légèrement la distorsion harmonique totale. L'inverseur de l'invention accepte des charges de faible facteur de puissance, étant donné que, du point de vue des conducteurs la circulation de courant dans les deux sens est possible par l'inverseur à tout instant. En conséquence, le dispositif peut recevoir 15 des charges ayant des facteurs de puissance allant jusqu'à zéro. Cette caractéristique ainsi que d'autres, rend l'inverseur utile pour une grande diversité d'applications. Si les impulsions d'horloge qui déterminent la fréquence et la phase de la tension de sortie sont obtenues d'une seconde source de tension alternative ou 20 sont agencées autrement de manière à assurer le synchronisme de la tension de sortie, l'appareil de l'invention peut être utilisé en parallèle avec cette autre source en conservant la stabilité inhérente de division des charges. L'appareil de l'invention peut être connecté en permanence à une source de tension synchronisée et indé 25 pendante. Si l'autre source tombe en panne, l'appareil de l'invention capte alors la charge sans interrompre l'alimentation continue en tension alternative de cette charge. 71 36904 25. 2111781 - REVENDICATIONS. - 1 - Inverseur triphasé destiné à engendrer des tensions à peu près sinusoïdales à une fréquence prédéterminée sur des conducteurs triphasés à partir d'une source de tension unidirectionnelle, carac-5 térisé en ce qu'un premier inverseur (26) est connecté entre la source et les conducteurs et produit une tension de sortie à crête à peu près plate et dont la polarité alterne à une fréquence égale à trois fois ladite fréquence et engendre des tensions à double alternance triphasée sur les conducteurs à ladite fréquence, uï£ se— 10 cond inverseur monophasé (24, 52) fournissant une tension de sortie alternative en synchronisme avec le premier inverseur (26) à une fréquence égale à trois fois ladite fréquence et engendre des parties de forme d'ondes ascendantes et descendantes, un distributeur de tension (28) appliquant lesdites parties de formes d'onde aecen-15 dantes et descendantes aux conducteurs (A, B, C) respectivement, pour synthétiser des tensions entre des paires respectives de conducteurs pour approcher des tensions sinusoïdales à ladite fréquence en combinant les parties d'onde ascendantes et descendantes et à crête plate respectives. 20 2 - Inverseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un conducteur neutre de potentiel de référence, la forme d'onde de tension engendrée entre chaque conducteur et le neutre ayant une crête sensiblement plate dans l'une au moins de ses parties supérieure et inférieure centrale de 60°, et donnée 25 dans la partie comprise entre 0 et 60°, par la formule approchée : "TT Y = K[2sin (w t + —g—) -1] et est symétrique dans les alternances positive et négative et par rapport à chaque axe de 90°• 3 - Inverseur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 30 2, caractérisé en ce qu'il comprend un conducteur neutre de potentiel de référence, la tension mesurée entre chaque conducteur et le neutre présentant une crête sensiblement plate de plus de 60° avec des liaisons ascendantes et descendantes situées entre les parties à crête plate successives. 35 4 _ Inverseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'inverseur monophasé (52) applique des tensions alternatives de forme d'onde à crête plate à au moins une inductance (50), le distributeur de tension (28) étant connecté séquentiellement à des prises (62 à 62 ) de l'inductance pour engendrer les tensions 71 36904 2111781 ascendantes et descendantes. 5 - Inverseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'inverseur monophasé (52) applique des tensions alternatives de forme d'onde à crête plate à une inductance (50) comportant des 5 prises (62 à 62 ), les tensions ascendantes et descendantes étant s0 S6 produites simultanément en connectant les prises dans l'ordre ascendant et descendant à deux conducteurs de sortie (76, 78), le distributeur de tension (28) étant connecté aux conducteurs de sortie. 6 - Inverseur suivant la revendication 5» caractérisé en ce que 10 les prises (62 à 62 ) sont connectées aux conducteurs de sortie s0 s6 (76, 78) par des conducteurs de sortie intermédiaires (74a, 74b; 72a, 72b), les prises adjacentes étant connectées à des conducteurs de sortie intermédiaires et alternées et les conducteurs de sortie intermédiaires étant connectés en alternance aux conducteurs de 15 sortie (76, 78). 7 - Inverseur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'inverseur triphasé (26) comporte des redresseurs commandés (40, 42), le distributeur de tension (28) appliquant des impulsions de commutation aux conducteurs (A, B, C) de 20 façon à ce que les redresseurs commandés du premier inverseur interrompt la conduction suivant les besoins et déclenchent l'alimentation par le distributeur de tension. 8 - Inverseur suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'inductance (50) comporte une prise d'élévation de tension (62c_) 25 qui est connectée par le distributeur de tension (28) aux conducteurs au niveau de la partie terminale de l'onde de tension à crête plate afin d'engendrer les impulsions de commutation. 9 — Procédé de production, sur trois lignes de sortie, de tensions triphasées et sensiblement sinusoïdales entre conducteurs à 30 une fréquence prédéterminée à partir d'une source de tension continue, caractérisé en ce qu'il consiste à engendrer à une fréquence triple de ladite fréquence des impulsions de tension rectangulaire et à distribuer ces impulsions séquentiellement entre les conducteurs pour produire sur chacun d'eux des impulsions rectangulaires 35 qui sont logées dans un angle de phase d'au moins 60°, à engendrer à une fréquence triple de ladite fréquence des parties de forme d'onde de tension ascendante et descendante et à distribuer séquentiellement ces parties d'onde de tension ascendante et descendante entre les conducteurs de sortie pour synthétiser des tensions entre 71 36904 27. 2111781 des paires respectives de conducteurs afin d'approcher des tensions sinusoïdales à ladite fréquence en combinant les parties d'onde ascendante, descendante et à crête plate respectives.