Brevet FR2349994A1 — publié le 19771125

L'invention concerne un système d' montation d'un moteur électrique asynchrone par un réseau à courut alter-et , par l'intev çd aire d'un pont de redresseurs muni d'un régulateur de teasi -, s7uiçi, avec intercalation d'un filtre, d'un onduleur autonome muni d'un dispositif de règlage de la fréquence de sortie de cet onduleur, de manière à alimenter le moteur eleitrique à fréquence variable et à pouvoir, ainsi, faire varier la vitesse de ce moteur. Le pont de redresseurs peut être un pont de redresseurs commandes ou un pont de diodes avec un thyristor fonctionnant en hacheur de courant. Jusqu'ici, on a réglé la fréquence de l'onduleur en fonction de la vitesse désirée du moteur, et on a fait dépendre le règlage de la tension à la sortie du pont de redresseurs, de la fréquence fixée pour l'onduleur. I1 est, en effet, nécessaire de maintenir un rapport determiné entre la tension et la fréquence, pour que le moteur, asynchrone fonctionne dans des coaditions de flux convenables. Ce mode de réglage convient bien lorsque le flux du moteur doit être maintenu constant et que le rapport tension/fréquence de l'alimentation est, par conséquent, constant, mais il permet difficilement d'adopter, suivant le type de moteur utilisé, une autre loi de variation de la tension par rapport à la fréquence. De plus, il conduit à utiliser des ensembles redresseurs différents suivant qu'il s'agit d'alimenter un moteur asynchrone comme on vient de le rappeler ou de constituer un variateur de vitesse pour un moteur à courant continu. On a trouvé, suivant la présente invention, qu'il était possible de standardiser la fabrication des variateurs de vitesse et de les utiliser aussi bien à alimenter directement un moteur à courant continu qut alimenter un moteur asynchrone par l'intermédiaire d'un onduleur. En même temps, l'invention permet d'adapter facilement, suivant les applications, la loi liant la tension à la fréquence d'alimentation d'un moteur asynchrone. Pour cela, l'invention prévoit un système d'alimentation d'un moteur électrique asynchrone par un réseau à courant alternatif par I1 intermédiaire d'un pont de redresseurs commandés à régulateur de tension, suivi, avec intercalation d'un filtre, d'un onduleur à dispositif de réglage de la fréquence, caractérisé en ce qu'il comporte un convertisseur tension/fréquence recevant la tension de sortie du pont de redresseurs commandés et commandant ledit dispositif de reglage de la fréquence, de sorte que la vitesse du moteur peut être réglée en agissant simplement sur ledit régulateur de tension. En se référant à la figure schématique ci-jointe, on va décrire un exemple, donné à titre non limitatif, de mise en oeuvre de l'invention. Cette figure représente un schéma d'alimentation d'un moteur asynchrone par un réseau alternatif triphasé 2, par l'intermédiaire d'un pont de redresseurs désigné dans son ensemble par la référence 3, suivi d'un filtre 4 et d'un onduleur désigné dans son ensemble par la référence 5. Le pont de redresseurs 3 comprend un pont de six thyristors 6 commandé par un déclencheur 7, lui-même placé sous la commande d'un régulateur de tension 8 recevant en 9 une mesure de la tension prélevée aux bornes 10 et 11 de sortie du pont de thyristors 6, et en 12 une tension de consigne affichée en 13. L'onduleur 5 a été figuré très schématiquement par six thyristors principaux 14, tous les autres organes annexes bien connus tels que : thyristors d'extinction, diodes de retour... ayant été omis. Ces thyristors 14 sont commandés par un déclencheur 15. Ce déclencheur 15 est lui-meme commandé par un convertisseur tension/ fréquence 16 recevant sur son entrée 17 la tension U prélevée aux bornes 18 et 19 de sortie du filtre 4 et fournissant sur sa sortie 20 une -équence F de commande du déclencheur. Le seul réglage extérieur est effectué par l'affichage 13 qui règle la tension fournie par le pont de redresseurs 3, la fréquence de sortie de l'onduleur 5 étant automatiquement asservie à la tension U mesurée aux bornes 18 et 19. On a pu constater que l'on pouvait ainsi régler la vitesse d'un moteur, dont la vitesse nominale à la fréquence industrielle est de 1500 tours par minute, entre quelques tours et plus de dix mille tours à la minute, la limite étant alors fixée par la résistance mécanique du moteur et non par le système d'alimentation. Le convertisseur 16 est un organe bien connu qu'on peut se procurer dans le commerce et qu'il n'est pas utile de décrire ici. Il comporte avantageusement des éléments d'ajustement, tels que des résistances et des capacités, permettant de modifier la relation entre la tension U à ltentree 17 et la fréquence F à la sortie 20. Cette relation peut notamment, au lieu d'être purement linéaire, comporter des points d'inflexion et être représentée par une ligne brisée. Cela permet d'adapter l'alimentation au type de moteur asynchrone- utilisé et de faire fonctionner celui-ci, par exemple, à puissance constante et non à couple constant, dans une plage donnée de vitesses; Le même pont de redresseurs 3 avec sa régulation de tension peut être utilisé pour l'alimentation d'un moteur à courant continu, mis à la place de l'onduleur 5 et du moteur asynchrone 1. REVENDICATION Système d'alimentation d'un moteur électrique asynchrone par un réseau à courant alternatif, par l'intermédiaire d'un pont de redresseurs commandés à régulateur de tension, suivi, avec intercalation d'un filtre, d'un onduleur à dispositif de réglage de la fréquence, caractérisé en ce qu'il comporte un convertisseur tension/fréquence (16) recevant (17) la tension de sortie (18, 19) du pont de redresseurs commandés (3) et commandant ledit dispositif de réglage de la fréquence (15), de sorte que la vitesse du moteur (1) peut être réglée en agissant simplement sur ledit régulateur de tension (8).