Brevet FR2325230A1 — publié le 19770415

La présente invention se rapporte à un régulateur de tension continue, notamment pour un inverseur statique. Les inverseurs statiques produisent au moyen de composants semi-conducteurs susceptibles d t être commandés (thyristors), plus particulièrement à partir de réseaux existants de courant triphasé à tension constante et fréquence également constante, une tension de sortie variable à fréquence variable, cette tension de sortie étant généralement configurée en système triphasé et servant à l'alimentation da moteurs asynchrones à courant triphasé. Dandin inverseur statique, un régulateur de tension continue a généralement pour but de produire une tension continue variable. Les régulateurs de tension continue, plus particulièrement ceux qui s'appliquent à l'utilisation précitée, sont connus au point de vue de leur montage et de leur réalisation. Les redresseurs pouvant être commandés utilisés dans les régulateurs de tension continue (thyristors) sont allumés et éteints à des périodes prédéterminées. Toutefois, pour éteindre les thyristors il faut nécessairement disposer d'un dispositif supplémentaire contenant un autre thyristor (thyristor d'axtinction) qui est allumé et fait circuler un courant en direction opposée au sens de passage du thyristor à éteindre (thyristor principal).Le but de la présente invention est de configurer un régulateur de tension continue du type précité de telle manière que pour toutes les conditions de fonctionnement on soit assuré que l'extinction du thyristor principal soit réalisée de manière irréprochable. Pour résoudre ce but, pour un régulateur de tension continue, notamment pour inverseur statique, comprenant un thyristor principal et un thyristor d'extinction avec un circuit oscillant en série branché en parallèle qui fait circuler lors de l'allumage uu thyristor d'extinction un courant opposé au sens de passage du courant du thyristor principal, la tension du condensateur du circuit oscillant étant chargée, après chaque processus d'extinction,à l'intensité nécessaire pour l'exécution d'un autre processus d'extinction, il est prévu qu'en introduisant une diode on empêche que le condensateur soit partiellement déchargé lorsque la tension d'alimentation est interrompue, et que l'on dispose toujours de la tension de condensateur nécessaire pour obtenir une extinction efficace. Pour cela, le thyristor d'extinction est relié par l'intermédiaire de la diode précitée à la tension d'alimentation. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci, apparaitront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre, faîte en référence aux dessins schématiques annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, illustrant différents modes de réalisation de l'invention et dans lesquels - La figure 1 montre de manière schématique un régulateur de tension continue connu - - la figure 2 est une représentation d'un montage amélioré mais également connu d'un régulateur de tension continue ; et - la figure 3 montre un régulateur de tension continue conforme à l'invention. A la figure 1, on a montré un régulateur de tension continue dans un schéma de principe. Le but de ce régulateur de tension continue est comme on le sait, de convertir une tension continue d'entrée Ue appliquée à ses bornes d'entrée en une tension continue de sortie Ua dont l'intensité peut varier. Pour cela, on a prévu un thyristor principal 1 monté entre l'entrée et la sortie. Le thyristor principal I est surmonté par un montage en série formé du thyristor d'extinctinn 2 et d'un condensateur 3. A la sortie du régulateur de tension continue est indiquée une charge 30. Pour produire la tension de sortie désirée en formed'impulsion, le thyristor principal 1 doit être alternativement branché et arrêté. Le branchement s'effectue par l'application d'une impulsion de commande aux bornes du thyristor principal 1. L'arrêt par contre s'effectue par l'allumage du thyristor d'extinction 2 qui pour sa part décharge le condensateur 3 si bien que le courant de décharge ainsi formé dans le thyristor 1 entraine la formation d'un courant à l'opposé du sens de passage, ce qui entraîne l'extinction du thyristor 1. T.e processus d'extinction ne peut se réaliser que lorsque le condensateur 3 au moment de l'allumage est chargé par le thyristor 2 sur la polarité nécessaire à ltextinction du thyristor 1 ce qui implique la présence d'un autre dispositif de charge désigné par la suite sous la dénomination de système de charge. La figure 2 montre un montage connu de régulateur de tension continue qui présente un système de charge formé par une bobine deself 7. Dans le montage de la figure 2, parallèlement au thyristor principal 4, on a prévu un montage en série formé d'un thyristor d'extinction 5 et d'une diode 6. Par-ailleurs, parallèlement au thyristor d'extinction 5 est monté un circuit oscillant en série formé de la bobine de self 7 et d'un condensateur d'extinction 8. Une diode 9 est montée en circuit anti-parallèle au thyristor principal 4. La diode 9 a pour but, avec la diode 6, de maintenir le courant du circuit oscillant 7, 8 excité Jusqu'à ce que le condensateur 8 soit à nouveau chargé à la tension maximum. Dans le montage de la figure 2, le courant de décharge est donc guidé par l'intermédiaire d'un circuit oscillant dont le condensateur 8 est chargé à partir du courant oscillant de manière automatique à la tension nécessaire si bien qu'à la fin de chaque processus d'extinction on obtient immédiatement les conditions de fonctionnement pour une autre extinction. Pour que le courant s'écoulant dans le thyristor principal 4 puisse être pris en charge par le circuit d'extinction composé du thyristor d'extinction 5, de la bobine de self 7 et du condensateur 8, la charge du condensateur 8 doit être élevée en conséquence. Pour que le processus d'extinction ne dure pas plus longtemps que la période de libération nécessaire à l'extinction du thyristor 4, le processus d'extinction doit s'étendre sur une durée suffisante. La valeur maximale du courant d'oscillation se calcule suivant la formule , dans laquelle : n = la valeur maximale du courant oscillant Uc = la tension du condensateur 8 C = la capacité du condensateur 8 et L = l'inductance de la bobine de self 7. On remarque donc que le courant est proportionnel à la tension du condensateur. Lors de l'établissement du montage, il faut veiller à ce que la tension s'appliquant aux bornes du condensateur 8 ne dépasse pas une tension limite inférieure prédéterminée. On a constaté que dans les réseaux présentant une grande résistance interne, il peut arriver lors du branchement du thyristor 4, la tension d'entrée régresse sur une courte durée et que le condensateur 8 ne présente pas la tension totale nécessaire à l'extinction du thyristor 4. Ceci pourrait entrainer un courant d'extinction trop faible, si bien que l'extinction désirée ne serait pas opérée. La présente invention a pour but de supprimer ces inconvénients et a donc prévu un dispositif qui assure que le condensateur 8 est toujours chargé à la tension nécessaire à l'extinction thyristor principal. Ceci est représenté à l'aide de ltexemple de réalisation de la figure 3. Tout comme dans le cas de la figure 2, le montage de la figure 3 comprend un thyristor principal 10 avec une diode 15 montée en circuit anti-parallèle. Le thyristor principal 10 est par ailleurs surmonté par la diode 16 prévue suivant l'invention, un thyristor d'extinction Il ainsi qu-'une diode 12. La diode 16, le thyristor d'extinction Il et la diode 12 forment un montage en série parallèle au thyristor principal 10. Comme dans l'exemple de réalisation de la figure 2, on a prévu parallèlement au thyristor d'extinction 11, un circuit oscillant en série formé d'une bobine de self 13 et d'un condensateur 14. La diode 16 prévue suivant la présente invention empêche de cette manière que le condensateur 14 soit déchargé d'une part lorsque la tension du réseau est interrompue et d'autre part lorsque les oscillations non contrôlées apparaissent, si bien que l'on dispose toujours dans le condensateur 4 de la tension nécessaire et que l'on produit en permanence un courant d'extinction maximale constant. On va maintenant préciser le mode de fonctionnement du montage conforme à l'invention. Lorsque le thyristor principal 10 est allumé, il s'écoule un courant par la résistance de charge 30. Suivant l'intensité de ce courant, la tension d'entrée Ue pénètre de manière plus ou moins forte, notamment lorsque l'entrée est par ailleurs régulée. En l'absence d'une diode 16, la tension régresserait également aux bornes du condensateur 14 et l'on ne disposerait pas pour le processus d'extinction de la tension complète nécessaire. De cette façon, le courant d'extinction est également réduit par rapport à la valeur normale ou tout au moins ramené à une valeur indéfinie.La diode 16 introduite dans le montage suivantla présente invention empêche ue harge en cas de variation provisoire de la tension d'alimentation La tension aux bornes du condensateur est donc maintenue dans toute son intensité si bien que l'on est toujours assuré de disposer d'un courant égal pour l'extinction. L'introduction de la diode 16 assure un fonctionnement beaucoup plus stable au montage par rapport au montage déjà connu, notamment au montage de la figure 2. Le montage conforme à l'invention peut notamment être utilisé dans un inverseur actionné par un logique séquentielle périodique suivant les conditions données pour un système à courant polyphasé. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Redresseur de courant continu notamment pour un inverseur statique formé d'un thyristor principal et d'un thyristor d'extinction avec un circuit oscillant en série branché en parallèle qui fait circuler à l'allumage du thyristor d'extinction, un courant en direction opposée au sens de passage courant dans le thyristor principal, la tension du condensateur du circuit oscillant étant rechargée après chaque processus d'extinction à l'intensité nécessaire pour permettre une autre extinction, caractérisé en ce que par l'introduction d'une diode on empêche que le condensateur ne soit partiellement déchargé lorsque la tension d'alimentation s'arrête et que l'on dispose toujours d'une tension de condensateur nécessaire à une extinction efficace. .2 - Régulateur de tension continue selon la revendication 1, caractérisé en ce que le thyristor d'extinction est relié par l'intermédiaire d'une diode à la tension d'alimentation. 3 - Régulateur de tension continue selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la diode est branchée en série avec le thyristor d'extinction et une autre diode et en ce que ce circuit en série forme un pont au-dessus du thyristor principal. 4 - Régulateur de tension continue selon la revendication 3, caractérisé en ce que le thyristor d'extinction est surmonté par un circuit oscillant en série. 5 - Régulateur de tension continue selon la revendication 4, caractérisé en ce que le circuit d'oscillant en série est formé d'une bobine de self et d'un condensateur. 6 - Régulateur de tension continue selon la revendication 1, caractérisé en ce que le montage conforme à l'invention est utilisé dans un inverseur qui est commandé par une logique séquentielle périodique suivant les conditions données pour un système à courant polyphasé.