Brevet FR2123293A1 — publié le 19720908

i 2123293 Il est usuel de produire une tension à douze impulsions par l'addition des tensions de deux onduleurs à six impulsions au moyen de deux transformateurs à courant triphasé, mais les convertisseurs de fréquence ainsi constitués ont un volume et un poids considérables. S'il s'agit d'engendrer, à partir d'une tension triphasée à fréquence variable, une tension triphasée à fréquence constante et à tensions de phase le plus sinusoïdales possible, on exige souvent de tels convertisseurs de fréquence qu'ils soient réalisés sous une forme peu encombrante et peu pesante. L'invention se base également sur un convertisseur de fréquence à circuit intermédiaire qui se compose, de façon connue, d'un redresseur de courant et de deux onduleurs dont les entrées sont alimentées en parallèle. La discussion d'essais effectués avec de tels convertisseurs de fréquence à circuit intermédiaire a révélé que l'on peut se dispenser de l'addition des tensions des deux onduleurs alimentés en parallèle telle qu'elle est effectuée au moyen de deux transformateurs à courant triphasé, d'un encombrement et d'un poids relativement importants, et utiliser à la place de ces derniers, sous réserve de dispositions particulières, des auto-induetances d'un moindre poids. L'invention a donc pour objet un montage qui permette de transformer une tension continue ou une tension triphasée de fréquence variable ou constante en une tension triphasée d'une autre fréquence, constante, au moyen d'un convertisseur de fréquence à circuit intermédiaire. Ce montage est caractérisé par le fait que le convertisseur de fréquence se compose d'ion redresseur de courant et de deux onduleurs triphasés à thyristor dont les entrées sont alimentées en parallèle et les sorties de l'un sont couplées électriquement, chacune à travers une auto-inductance diviseuse de tension, avec les sorties de phase correspondantes de l'autre, les prises de ces auto-inductances formant les sorties dudit convertisseur de fréquence. Le rapport des nombres de spires des deux portions d'enroulement séparées par la prise dans chaque auto-induetance doit être égal à 1/ (1 + V*r), et il faut commander les deux onduleurs en sorte que, pendant -une alternance rectangulaire d'une phase de l'un d'eux, l'alternance correspondante de la phase de l'autre soit inversée, dans le sens de tension opposé, au commencement et avant la fin de la demi-période, pour 1/6 de la durée de celle-ci 71 47607 2 2123293 à chaque fois. La commande des deux onduleurs et la répartition de la tension sur les bobines d'auto-inductance déterminent entre les prises de celles-ci une tension dans laquelle le premier harmo-5 nique à apparaître est, conformément à un branchement à douze impulsions, l'harmonique 11. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée d'ion mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé, sur lequel : 10 la figure 1 est le schéma électrique du dispositif confor me à ladite invention ; la figure 2 est un diagramme des tensions. On voit sur la figure 1 une source de courant triphasé DQ, à laquelle est relié ion redresseur de courant G comportant des 15 éléments redresseurs G1 et, pour le lissage, une auto-inductance D ainsi que des condensateurs Cl et C2. Les sorties de ce redresseur G fournissent ainsi une tension continue pour l'alimentation des onduleurs W1 et W2. Le dispositif représenté peut donc servir également de convertisseur de courant continu en courant alterna-20 tif ou triphasé. Les bornes de sortie de courant triphasé de l'onduleur ¥1 sont désignées par u, v et w, celles de l'onduleur W2 par x, y et z. Les sorties de phase u et x, v et y, w et z des onduleurs W1 et W2 sont reliées à travers les auto-inductances respectives Kl, K2, K3. Chacune de ces auto-inductances Kl, K2, K3 25 présente une prise al, a2, a3 menant à l'une des sorties R, S, T du convertisseur, sur lesquelles on peut prélever la fréquence constante de sortie voulue. Les rapports de nombres de spires kl/k2 des portions d'enroulements déterminées par les prises dans les auto-induetances Kl, K2, K3 sont choisis égaux à 1/(1 + V3). 30 Les onduleurs W1 et W2 sont commandés différemment en sorte que, pendant une alternance rectangulaire d'une phase de l'un d'eux, l'alternance correspondante de la phase de l'autre soit inversée, dans l'autre sens de tension, au début et avant la fin de la demi-période, chaque fois pour 1/6 de la durée de 35 celle-ci comme on le voit sur la figure 2, dont les sept lignes 1 à 7 indiquent le cours voulu des tensions. Ces tensions rectangulaires sont explicitées par les légendes voisines : Uuo, par exemple, désigne la tension de la borne u de l'onduleur W1 par rapport au potentiel de référence o, c'est-à-dire celui du point 40 commun 0 des deux condensateurs identiques Cl et C2. 71 47607 3 2123293 Les diagrammes 1 et 2 marquent bien que, pendant l'alternance négative de la phase u de l'onduleur Wl, la tension sur la borne x de l'onduleur W2 a une valeur d'abord positive sur 30°, ou 1/6 de la demi-période, puis négative sur 120°, ou 4/6, et 5 enfin de nouveau positive sur les trente derniers degrés, c'est-à-dire le dernier sixième de cette même demi-période. L'alternance positive de la tension rectangulaire de la borne u s'accompagne de variations correspondantes de la tension de la borne x, cette dernière tension s'inversant brusquement pour 10 1/6 de la demi-période aussi bien au début qu'avant la fin de celle-ci. Les lignes 3 et 4 indiquent les tensions apparaissant respectivement sur l'auto-inductance Kl et sur la portion d'enroulement kl de celle-ci, les lignes 5 et 6 les tensions entre les 15 sorties respectives R, S et le point 0. On obtient donc la tension de couplage en soustrayant la tension Ug0, figurant à la ligne .6, de la tension Upj0, figurant à la ligne 5 . Il en résulte pour ladite tension URg, c'est-à-dire la tension de sortie entre les bornes R et S, la caractéristique li-20 gne 7 : le premier harmonique qui s'y présente est l'harmonique 11, avec une valeur effective de 1/11 de l'oscillation fondamentale. Un tel convertisseur de fréquence est réalisable avec un très faible poids qui permet de l'utiliser, par exemple, à l'ali-25 mentation du réseau de bord d'un aéronef. 71 47607 4 2123293 REVENDICATIONS 1. Montage transformant une tension continue ou une tension triphasée de fréquence variable ou constante en une tension triphasée d'une autre fréquence, constante, au moyen d'un convertisseur de fréquence à circuit intermédiaire, montage caractérisé par le fait que le convertisseur de fréquence se compose d'un redresseur de courant et de deux onduleurs à thyristor dont les entrées sont alimentées en parallèle et dont les sorties de phase de l'un sont couplées électriquement, chacune à travers une auto-induetance diviseuse de tension, avec les sorties de phase correspondantes de l'autre, les prises de ces autoinductances formant les sorties dudit convertisseur de fréquence. 2. Montage selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le rapport des nombres de spires des deux portions d'enroulement séparées par la prise dans chaque auto-inductance est choisi égal à 1/ (1 + V3) et les onduleurs sont commandés en sorte que, pendant une alternance rectangulaire d'une phase de l'un d'eux, l'alternance correspondante de la phase de l'autre soit inversée, dans le sens de tension opposé, au début et avant la fin de la demi-période, pour 1/6 de la durée de celle-ci à chacune de ces deux fois.