Brevet FR2303406A1 — publié le 19761001

Les convertisseurs de fréquence comprennent généralement un moteur d'entraînement et une machine à rotor à bague collectrice comportant un corps de bague collectrice et des balais. On amène soit au stator soit au rotor de la machine à rotor à bague collectrice la tension et la fréquence disponibles et on tire soit du rotor soit du stator l'autre tension et l'autre fréquence désirées. L'invention a pour objet un convertisseur de fréquence sans balais dont la partie convertisseur est subdivisée en deux parties, une partie primaire à laquelle on amène la tension et la fréquence disponibles et une partie secondaire de laquelle on tire la tension et la fréquence désirées. Les enroulements de rotor des parties primaire et secondaire sont reliés entre eux. Quand le convertisseur tourne, il apparait dans l'enroulement de rotor de la partie primaire, selon le mode de bobinage, le sens de rotation du moteur et le sens de rotation du champ tournant, une tension qui a soit la fréquence du réseau soit une autre fréquence. Cette fréquence est amenée à l'enroulement de rotor de la partie secondaire, dans l'enroulement de stator de laquelle sont à nouveau induites une tension et une fréquence. En choisissant convenablement les nombres de pôles des parties primaire et secondaire, qui peuvent être égaux ou différents, et grâce à un sens de rotation approprié du moteur et du champ tournant de la partie primaire, on peut obtenir dans le stator de la partie secondaire une tension et une fréquence désirées. Pratiquement, la conversion de fréquence s'effectue en deux étapes. Le dessin représente comme exemple d'exécution de l'invention un groupe à un seul arbre qui comprend le moteur d'entraînement a, la partie primaire b et la partie secondaire c. Le moteur d'entraînement a et la partie primaire b sont accouplés par brides à la partie secondaire c. Le moteur d'entraînement a est dans cet exemple un moteur quadripolaire-bipolaire à rotor en court-circuit ayant des vitesses de rotation en marche à vide de 1500 et 2000 tours/mn à 50 Hz. La partie primaire b comporte dans le stator b et le rotor un enroulement triphasé bipolaire, l'enroulement de stator recevant la tension et la fréquence disponibles. La tension et la fréquence engendrées, quand le con vertisseur tourne, dans l'enroulement de stator e de la partie primaire b sont amenées directement à l'enroulement triphasé de rotor g de la partie secondaire c qui induit à son tour, dans l'enroulement triphasé de stator f de cette partie, une tension et une fréquence.Le stator f-et le rotor g de la partie secondaire c comportant dans cet exemple un enroulement quadripolaire. Il existe les possiblites suivantes Premier cas : le moteur à inversion de pôles a tourne d'abord à environ 1500 tours/mn. Le champ tournant de la partie primaire bipolaire b est inverse. Par suite, il apparaît dans l'enroulement de rotor e une tension d'une fréquence de 75 Hz qui est directement amenée à l'enroulement quadripolaire de rotor g de la partie secondaire c, ce qui fait que dans l'enroulement de statof f de celle-ci est induite une tension d'une fréquence de 125 Hz. Si dans cet exemple le moteur a tourne à 3000 tours/mn, il apparat dans l'enroulement de rotor e de la partie primaire b une tension d'une fréquence de 100 Hz et dans l'enroulement de stator f de la partie secondaire c une tension d'une fréquence de 200 Hz. Deuxième cas : le moteur commence à nouveau par tourner à 1500 tours/mn. Le champ tournant de la partie primaire bipolaire b tourne dans le même sens, de sorte que dans son enroulement de rotor e est induite une tension d'une fréquence de 25 Hz et dans 1 'enrou- lement de stator f de la partie secondaire c, une tension d'une fréquence de 75 Hz. Si dans cet exemple le moteur a tourne à 3000 tours/mn, il n'apparaît aucune tension ni donc aucune fréquence ni dans l'enroulement de rotor e de la partie primaire b, ni dans l'enroulement de stator f de la partie secondaire c. Bien entendu, on peut munir la partie primaire b et la partie secondaire c d'enroulement ayant d'autres nombres de pôles, ce qui permet d'obtenir des tensions de toutes les fréquences possibles. Grâce à l'invention, les convertisseurs de fréquence sont rendus beaucoup plus simples et moins coûteux à construire et plus durables, car en dehors des paliers, il n'y a plus de parties nécessitant un entretien et les enroulements ne peuvent plus être encrassés par de la poussière de charbon. REVENDICATIONS 1. Convertisseur de fréquence sans balais, caractérisé par le fait que la partie convertisseur comprend une partie primaire (b) et une partie secondaire (c), qu'à l'enroulement de stator (f) de la partie primaire (b) sont amenées la tension et la fréquence disponibles et que de l'enroulement de stator (f) de la partie secondaire (c), on tire la tension et la fréquence désirées. 2. Convertisseur de fréquence selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la partie primaire (b) et la partie secondaire (c) comportent toutes deux, dans leurs rotors (e, g), des enroulements sans balais directement reliés entre eux et que la tension et la fréquence engendrées dans l'enroulement de rotor (e) de la partie primaire (b) sont amenées à l'enroulement de rotor (g) de la partie secondaire (c). 3. Convertisseur de fréquence selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les enroulements de la partie primaire (b) et de la partie secondaire (c) ont des nombres de pôles différents.