Brevet FR2155839A1 — publié le 19730525

L'invention concerne les transformateurs à tension de sortie réglable par commutation de spires de réglage. Il est connu de réaliser un dispositif de commutation comme celui représenté par la figure 1 qui comprend un enroulement primaire 1 et un enroulement secondaire divisé en quatre éléments 2, 3, 4 et 5 à chaque élément sont attribués deux interrupteurs composés chacun de deux thyristors montés tete bêche : interrupteurs 6 et 7 composés des thyristors 8, 9 et 10, 11 pour l'élément 2, interrupteurs 12 et 13 composés des thyristors 14, 15 et 16, 17 pour l'élément 3, interrupteurs 18 et 19 composés des thyristors 20, 21 et 22, 23 pour l'élément 4 et interrupteurs 24 et 25 composés des thyristors 26, 27 et 28, 29 pour l'élément 5.Le nombre de spires des éléments 2, 3, 4 et 5 sont suivant une progression géométrique de raison 4 on a donc aux bornes de chaque élément une tension e, 2e, 4e, 8e, si e est la tension unitaire. On voit sur la figure,qu'il est possible de réaliser entre les bornes a et b de sortie toutes les tensions 0, e,2e, 3e ......... etc jusqu'à 15e en jouant sur les divers interrupteurs. S'il y a n éléments au secondaire on voit que l'on peut réaliser 2n tensions de sortie différentes avec 4n thyristors. L'invention a pour but de donner d'autres montages possibles afin d' obte- nir, soit un plus grand nombre de tensions différentes pour un meme nombre de thyristors, soit un plus grand nombre de tensions ditférentas pour un meme nombre d'éléments de réglage. Suivant un premier aspect de l'invention le seconda ;re du transformateu comprend: un certain nombre dlenrouleme;nta de réglage assemblés e un certain nombre de sous-groupes reliés on série, chaque sous-groupe comportant deux ou trois enroulements de réglage disposés en parallèle, et chaque enroulement de réglage comportant un interrupteur statique. Suivant un autre aspect de l'invention, le secondaire du transformateur est constitué par un ensemble d'enroulement de réglage disposés en série, chaque enroulement de réglage comportant quatre interrupteurs statiques disposés de telle manière que par le jeu de ces quatre interrupteurs, on puisse inverser le sens de la tension aux bornes de l'enroulement de régalage e. également "by passer" l'enroulement de réglage. En se référant aux figures schématiques ci-jointes, on va décrire ces exemples de mise en oeuvre de l'invention donnés à ticre non limitatif. La figure 2 représente un transformateur réglable suivant Ä 'inventio. comportant un enroulement primaire 30 et dont le secondaire comporte six enroulements de réglages : 31, 32, 33, 3;, 35 et 36 repartis en deux groupes 37 et 38 de trois enroulements chacun, les groupes 37 et 38 sont reliés en série Far un ccnducteur .31 ';haque enroulement de réglage comporte en série un interrupteur statique constitué par deux thyristors montés tête bêche. Les interrupteurs sont repérés : 40, 41, 42, 43, 44 et 45 et les thyristors qui ks composent sont respectivement 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, et 57. Avec ce montage, il est possible d'avoir neuf tensions de sortie différentes pour six interrupteurs alors que dans le cas précédent, pour six interrupteurs c'est-à-dire trois enroulements on aurait obtenu huit combinaisons. Si les enroulements 31, 32 et 33 ont une tension respectivexEt égale à e, -e et O et les enroulements 34, 35 et 3C/e, -3e et O, on peut obtenir les tensions suivantes : -4e, -3e, -2e, -e, o, e, 2e, 3e et 4e. Dans cette sorte de montage,le nombre de combinaisons possible est 3n n étant le nombre de groupes de trois enroulements. Si le nombre d'enroulements de réglage n'est pas un multiple de trois, on les groupe par trois puis par deux. S'il y a pur exemple sept enroulements de réglage, on fait un groupe de trois et deux groupes de deux. Dans l'exemple choisi, le troisième enroulement de chaque groupe ne comporte aucune spires et les deux autres sont inversEs mais de mteme valeur, ce n'est évidermiient qu'un exemple particulier. I1 suffit de choisir pour les enroulements des nombres de spires tels qu'aucune combinaison parmi les neuf possibles ne soient semblables, il en est de mame si on a plus de deux groupes de trois enroulements. La figure 3 représente un transformateur suivant l'invention permettant avec le minimum d'enroulements de réglage ravoir le maximum de tensions différentes possibles. Il comprend un primaire 58 et un secondaire comportant deux enroulemerits de réglage : 59 et 60, chaque enroulement est relié en série et comporte quatre interrupteurs : 61, 62, 63, 64 pour l'enroulement 59 et 65, 66, 67, 68 pour l'enroulement 60,ces interrupteurs sont constitués par deux thyristors montés tête bêche, ils sont respectiverett repérés : 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83 et 84, chaque enroulement peut ainsi entre inversé ou"by passer'.On peut ainsi respectivement obtenir les tensions -4e,-3e,-2e,-e ,O,e , 2e, 3e et 4e si le nombre de spires des enroulements 59 et 60 dont respectivement proportionnels à e et 3e. On peut obtenir la tension 0 de quatre façons différents on peut par exemple fermer les interrupteurs 61, 62, 65 et 66 et ouvrir tous les autres. Pour avoir:la tension + 3 e on ferme les interrupteurs 61, 62, 65 et 68, les autres étant ouverts. la tension -4e en fermant : 63, 62, 67 et 66 etc. Dans cette solution, on utilise le minimum d'enroulements mais par contre le maximum d'interrupteurs. Le nombre de spires respectives des enroulements 59 et 60 et les autres s'il y en a d'autres doivent évidemment être calculés pour que toutes les combinaisons possibles dorent toujours des tensions différentes. li est bien entendu que les exemples cités ne sont nullement limitatifs et qu'on ne saurait, sans sortir du cadre ni de l'esprit de l'invention, adop- ter des solutions dont les organes auraient une fonction équivalente; en particulier tout organe se substituant aux thyristors et ayant une meme fonction, pourrait être adapté pour l'invention. Revendications 1.- Transformateur comportant un secondaire à prises variables caractérisé en ce qu'il comprend un certain nombre d'enroulements de réglage assemblés en un certain nombre de sous groupes reliés en série chaque sous-groupe comportant deux ou trois enroulements de réglage disposés en parallèle chaque enroulement de réglage emportant un interrupteur statique. 2.- Transformateur comportant un secondaire à prises variables suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le nombre de spires de chaque enroulement de réglage est choisi de telle sorte que toutes les combinaisons possibles réalisées par le jeu des interrupteurs statiques de l'un et d'un seul des un enroulements de réglage de chaque sous groupes avec l'un et/seul enroulement de réglage de tous les autres sous groupes donnent des tensions de sortie différentes pour chaque combinaison. 3.- Transformateur comportant un secondaire à prises variables caractérisé en ce qu'il est constitué par un ensemble d'enroulement de réglage disposés en série, chaque enroulement de réglage comportant quatre interrupteurs statiques disposés de telle manière que par le jeu de ces quatre interrupteurs on puisse inverser le sens de la tension aux bornes de l'enroulement de réglage et également "by passer" l'enroulement de réglage. 4.- Transformateur comportant un secondaire à prises variables suivant la revendication 3 caractérisé en ce que le nombre de spires de chaque enroulement de réglage est choisi de telle sorte que toutes les combinaisons possibles des interrupteurs de chaque enroulement avec ceux de tous les autres donnent une tension de sortie différente pour chaque combinaison.