Brevet FR2334225A1 — publié le 19770701

L'invention concerne un circuit pour une compensation électronique de la puissance réactive, avec utilisation d'un compteur progressif/régressif à sorties binaires auxquelles les condensateurs convenablement échelonnés peuvent etre raccordés par des commutateurs. L'emploi de condensateurs pour la compensation de la puissance réactive est connu. Les modifications nécessaires de la compensation, dues aux appareils utilisateurs, sont assurées par des dispositifs de commande et de réglage. A cet égard, on utilise des systèmes de réglage mécaniques, électromécaniques et électronique.~On préfère-les régulateurs électroniques, car ils présentent un faible volume, ne nécessitent aucune opération d'entretien de pièces d'usure et enfin sont particulièrement économiques. Les régulateurs exigent différents échelonnements de condensateurs, dont les condensateurs individuels sont mis en circuit et hors circuit selon la compensation nécessaire. Les échelonnements de condensateurs les plus courants sont 1:1:1;...., 1:2:2:...-et-1:2*4-s:... Ce denier échelonnement rend possible, en fonction du nombre de condensateurs, le maximum de valeurs de compensation Avec quatre condensateurs, quinze réglages de capacité sont possibles, alors que le système de régulation cité en premier lieu exige le meme nombre de condensateurs que de réglages de capacité nécessaires. L'échelonnement binaire offre donc une disposition -particulièrement avantageuse. Or, si l'on veut par exemple remplacer un système mécanique par un compensateur électronique à échelonnement binaire, il faut aussi remplacer les condensateurs au cas où il existait pré .cédemmert un échelonnement 1:1:1:... ou 1:2:2:... Pour des raisons de frais, l'utilisateur n'est très souvent pas disposé à remplacer immédiatement tous les condensateurs de l'ancien système. Un ut compensateur électronique devra donc présenter des sorties qui, outre l'échelonnement binaire de condensateurs 1:2:4:.. particulièrement favorable, rende également possible le raccorde menz de l'échelonnement 1:1:1:... ou 1:2:2:... L'invention a pour but de fournir un compensateur de ce genre avec ieauel le surcrott relatif au compensateur binaire, tant en ce qui con.cerne les frais que le volume nécessaire, soit rée duit. En outre, le nombre des réglages de capacité doit être pro grammable et le passage à chaque réglage doit s'effectuer sans problèmes. Ce but est atteint d'après l'invention par le fait qu'il est raccordé aux sorties du compteur binaire, par l'intermédiaire d'un pont, un décodeur binaire/décimal suivi d'une matrice de diodes, lessaties du compteur progressif/régressif et les entrées du décodeur binaire/décimal de mêmes valeurs étant raccordées pour une compensation 1: ..., par le fait que pour une compensation 1:2:2:... la sortie du compteur progressif/régressif supérieure d'une valeur est raccordée à chaque entrée du dispositif de décodage et par le fait qu'en cas de compensation 1:2:2:..., le premier condensateur de compensation est adjoint à la première sortie du compteur progressif/régressif et les condensateurs suivants sont adjoints au décodeur. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, aucun amplificateur ni commutateur supplémentaire n'est nécessaire pour une compensation 1:2:2:... Selon une autre caractéristique, le passage d'un mode de compensation à un autre est rendu possible par le fait que le pont entre les sorties du compteur progressif/régressif et les entrées du décodeur binaire/décimal est réalisé sous forme de circuit imprimé sur une carte enfichable. Par tailleurs, la programmation du nombre des réglages de capacité est possible au moyen de- cartes enfichables à circuit imprimé qui peuvent être iterchangées rapidement et sans problèmes, ce qui fait qu'on peut procéder à une adaptation aussi rapide que possible en cas d'extension ou de réduction par des condensateurs de compensation. Les avantages obtenus avec l'invention tiennent en particuliez en ce qu'un compensateur à sorties binaires est étendu à une compensation 1:1:1:... et 1:2:2:... et encre qu'il suffit à cet effet d'un décodage et d'une matrice de diodes. Dans ces conditions, la compensation 1:2:2:... ne nécessite que le pont mis en oeuvre d'après l'invention. Un passage à un autre mode de compen sation est possible avec le système selon l'invention, même par une personne non spécialiste. Si la capacité de compensation n'est pas complètement utilisée, la carte enfichable pour la programmation du réglage de compensation est particulièrement avantageuse. l'invention est expliquée ci-après de façon plus détaillée à propos d'un exemple de réalisation en référence aux dessins annexés. La figure I représente un montage selon l'invention pour une compensation de puissance réactive. La figure 2 montre une carte enfichable pour une compensation 1:1:1:... avec quinze réglages de compensation. la figure 3 montre une carte enfichable pour une- compensation 1:2:2:... avec quinze réglages de compensation. La figure 4 montre une carte enfichable pour la programmation des réglages de compensation, avec le réglage pour sept valeurs de capacité. la figure 1 représente un montage selon l'invention pour un système de compensation de puissance réactive. Sur les bornes de connexion I et 2, le courant réactif capacitif ou inductif est mesuré dans le bloc 3 qui contient le transformateur de mesure et letransducteur de mesure. A la sortie 4 est présente une tension positive ou négative qui est la représentation analogique du courant réactif. En cas de compensation parfaite, la tension de sortie est égale à zéro. La sortie 4 est connectée à un aiguillage 5 qui comporte deux sorties 7,8. Unsignal de niveau supérieur est présent à la sortie 7 en cas de tension positive sur la ligne 4 et à la sortie 8 en cas de tension négative. Ces sorties sont connectées chacune à une porte 9.1 ou 10.1 auxquelles une cadence est appliquée en commun par la borne 6. Le générateur de cette cadence n'a pas été représenté. La sortie de la porte 9.1 est raccordée par l'intermédiaire des portes 9.2 et 9.3 à l'entrée de comptage progressif Tv, celle de la porte 10.1 est raccordée par l'intermédiaire des portes 10.2 et 10.3 à l'entrée de comptage régressif TR du compteur progressif/régressif. Les portes 9.1, 9.2; 9.3 et 10.1, 10.2, 10.3 représentent chacune une conjonction, une intervention manuelle pouvant être effectuée sur la compensation au moyen des portes 9.2 et 10.2 et les impulsions de comptage étant bloquées en fonction de l'état du compteur au moyen des portes 9.3, 10.3. Le commutateur S1 reçoit d'un côté la tension USP, tandis que ses deux autres contacts sont raccordés aux entrées El, E2 d'un multivibrateur bistable 15. La sortie A1 est reliée aux portes 9.1, 10.1 et la sortie A2 aux portes 16.1, 16.2. De même, les boutons-poussoirs T1 et T2 reçoivent d'un c8té la tension -USP et, -de l'autre c8té, ils sont connectés aux entrées 23, 24 et ES, E6 des multivibrateurs bistables 17 et 18.La sortie d3 du multivibrateur bistable 17 est reliée à la porte 16.1 et la sortie AS du multivibrateur bistable 16 à la-porte 16.2. les sorties des portes 16.1, 16.2 sont connectées respectivement aux portes 9.2, 10.2. A l'entrée R du compteur progressif/régressif 11 sont montés, du c8té de la tension +USP, un condensateur 19 et, du c8té du raccordement négatif de cette tension -Usp, une résistance 20. Les sorties Q1 à Q4 du compteur sont reliées au pont 21, aux amiplifi- cateurs 22, à des circuits de négation 13 et à des bornes de connexion SQ1 à SQ4. Les sorties des circuits de négation 13 sont raccordées aux bornes de connexion SQ1 à SQ4 et à la porte 14, dont la sortie est reliée à la porte 10.3. Entre les entrées SV de la porte 12 et les bornes de connexion SQ1 à SQ4 est placé le dispositif de programmation 23. La sortie de la porte 12 est raccordée à la porte 9.3. le pont 21 présente deux possibilités de raccordement, indiquées respectivement en traits pleins et en traits discontinus, des entrées A à D du décodeur binaire/décimal 24 aux sorties du compteur Iî; Aux sorties 1-15 du décodeur 24 sont raccordées, par l'intermédiaire de circuits de négation 25, les diodes de la matrice 26. le nombre des diodes montées à la suite du décodeur correspond à la valeur décimale de ce décodeur 24. C'est ainsi que neuf diodes sont raccordées à la borne de connexion 9. En fonction du niveau de sortie du décodeur 24, on peut se passer des circuits de négation 25. Aux rails transversaux de la matrice 26 sont raccordés les amplificateurs 27 dont les sorties sont reliées aux douilles C1 à C15 de la barrette à bornes R3.Les sorties des amplificateurs 22 sont raccordées aux douilles C1 à C4 de la barrette à bornes R1. La borne de connexion C1 de la barrette R2 est raccordée à C1 de la barrette RI et les bornes de connexion C2-C8 de la barrette R2 sont connectées aux bornes de connexion C1-C7 de la barrette R3. les condensateurs de compensation sont mis en circuit et hors circuit au moyen des bornes de connexion des barrettes RI, R2 ou R3 à l'aide de contacteurs. En fonction des besoins, le nombre des connexions dessbarrettes R1 à R3 peut être réduit ou augmenté d'après la possibilité de compensation nécessaire. Au cas où il est nécessaire d'utiliser un compteur progressif/régressif ayant plus de sorties que dans l'exemple représenté, le décodeur binaire/décimal 24 correspondant est connecté par un pont 21 étendu conformément à l'invention. la figure 2 montre un pont 21 pour une compensation 1:1:1: ...avec quinze possibilités de compensation. les jonctions A/Q1, B/Q2,-C/Q3, D/Q4 sont réalisées sous forme imprimée sur une plaquette à circuit imprimé qui est enfichée de la manière la plus simple. la borne de connexion U5p n'ést pas occupée. La poignée G est destinée à permettre un remplacement rapide, le repère codé z empêche un enfichage erroné avec rotation de 180 . la figure 3 montre un pont 21 pour compensation 1:2:2:... avec quinze possibilités de compensation. les jonctions A/Q2, B/Q3, C/Q4, D/-USp sont également réalisées sous forme imprimée sur la plaquette à circuit imprimé. Selon l'utilisation du décodeur 24, on peut se passer du raccordement de la borne de connexion D à la tension d'alimentation. La figure 4 représente une carte enfichable 23 pour la programmation du réglage de compensation. le système de blocage est prévu pour sept réglages. il faut dans ce cas sept condensateurs de compensation dans le cas de la compensation 1:1:1:..., quatre dans le cas de la compensation 1:2:2:... et trois dans le cas de la compensation 1:2:4:... la programmation permet. d'utiliser un compensateur prévu au maximum pour quinze réglages de compensation, même à un échelon inférieur~d'achèvement de l'installation. le tableau suivant montre la programmation nécessaire de la carte enfichable 23 pour cinq à quinze réglages de compensation.En même temps, on a indiqué le nombre de condensateur nécessaire pour les différentes compensations. Réglages de |Programmation/carte enfichable 23 Nombre de con compensation | "Sv" est connecté à : | densateurs SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 7Q1 7Q2 SQ3 SQ4 RI R2 R3 5 x x x x 3 3 5 6 xx x | | | x 3 46 7 x | x | x x 3 47 8 x x x x 4 5 8 9 x x x x 4 5 9 10 x x x x 4 6 10 11 x x x x 4 6 11 12 x x x x 4 7 12 13 x x x x 4 7 13 14 x x x x 4 8 14 15 x x x x | 4 8 15 Le mode de fonctionnement du système de compensation est décrit ci-après. Selon l'échelonnement des condensateurs, les condensateurs de compensation sont montés à la suite des points de connexion correspondants des barrettes R1, R2 ou R3. Selon la compensation choisie et le nombre des compensateurs disponibles, les cartes enfichables 21 et 23 sont enfichées. On supposera qu'une compensation avec quatre condensateurs de compensation doit être effectuée. Dans ces conditions, on utilise les cartes enfichables représentées sur les figures 3 et 4. Lors du montage de l'installation, le compteur progressif/régressif 11 est mis à zéro au moyen du circuit à résistance-capacité 19, 20. La position Sl du commutateur représentée sur la figure 1 empêche, au moyen des portes 16.1 et 16.2, une intervention manuelle à l'aide des boutons-poussoirs TI et T2. Les multivibrateurs bistables 15, 17, 18 servent simplement à éliminer le rebondissement du commutateur et des boutonspoussoirs. partir de la position zéro du compteur 11, la porte 9.3 autorise le comptage progressif, tandis que le comptage régres sif-est bloqué par la porte 10.3. le signal de libération et de blocage est détecté par les portes 12 et 14. Si alors une capacité de compensation doit être installée, des impulsions sont appliquées à l'entrée V du compteur 11 par les portes 9.1, 9.2, 9.3 jusqu'à ce que la capacité nécessaire soit réglée. Dans ce cas, le bloc 3 ne délivre plus de tension continue, si bien qu'il n'y a plus de signal de niveau supérieur à la sortie 7 de l'aiguillage 5.En cas de rétrogradation dela capacité, I'entrée de comptage TR reçoit également des impulsions jusqu'à ce que la nouvelle capacité soit réglée. l'influence sur le premier étage de condensateurs steffec- tue directement par le compteur progressif/régressif 11, tandis que sur les étages suivants, elle s'effectue par l'intermédiaire du décodeur binaire/décimal suivi de la matrice de diodes. Si l'on veut alors mettre en oeuvre uné' compensation 1:1:1: ... avec sept réglages de compensation, les condensateurs sont raccordés à la barrette R3 et, dans le compensateur lui-même, la carte enfichable 21 représentée sur la figure 3 est simplement remplacée par celle de la figure 2. Il est ici particulièrement avantageux que cette opération ne nécessite pas un spécialiste. Tout aussi simple est le remplacement de la programmation au moyen de la carte enfichable 23 qui fixe les réglages de compensation. Si un réglage manuel de la capacité est nécessaire, on fait passer le commutateur SI dans la position de raccordement à l'entrée E2 du multivibrateur bistable 15. Au moyen des boutonspoussoirs 21 et T2, on peut alors effectuer une mise en circuit ou hors circuit par pas successifs de la capacité de compensation. En même temps, par cette opération manuelle, un contrôle est possible pour savoir si le compensateur a correctement mis en circuit et hors circuit les condensateurs de compensation. Cella est important, en particulier à la suite de 'l'installation d'un semblable dispositif. - REVENDICATIONS 1.- Circuit pour une compensation électronique de la puissance réactive, avec utilisation d'un compteur progressif/ régressif à sorties binaires auxquelles les condensateurs convenablement échelonnés peuvent être raccordés par des commutateurs, caractérisé en ce qu'il est raccordé aux sorties Q1, Q2, Q3, Q4 du compteur binaire 11, par l'intermédiaire d'un pont 21, un décodeux binaire/décimal 24 suivi d'une matrice de diodes 26, les sorties Q1, Q2, Q3, Q4 du compteur progressif/régressif et les entrées A, B, C, D du décodeur binaire/décimal de mêmes valeurs étant raccordées pour une compensation 1:1:1:..., en ce que pour une compensation 1:2:2::..., la sortie Q2, Q3, Q4 du compteur progressif/ régressif, supérieure d'une valeur, est raccordée à chaque entre A, 3, C du dispositif de décodage 24 et en ce qu'en cas de compensation 1:2:2:..., le premier condensateur de compensation C1/R2 est adjoint à la première sortie dR compteur progressif/régressif 11 et les condensateurs suivants sont adjoints au décodeur 24. 2.- Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en cas d'une compensation 1:2:2:.-.., la première sortie pour le premier condensateur de compensation C1/R2 est adjointe à la première sortie de la compensation 1:2:4:...C1/R1 et les sortiessuivantes pour des condensateurs de compensation sont adjointes au système de compensation I :1:1:... R3. 3.- Circuit selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le pont 21 entre les sorties Ql, Q2, Q3-, Q4 du compteur progressif/régressif 11 et les entrées A, 3, C, D du décodeur binaire/décimal 24 est réalisé sous forme de circuit imprimé sur une carte enfichable. 4.- Circuit selon liune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une carte enfichable 23, qui porte les jonctions prédéterminées, est placée entre les sorties directes et inversées Q1-Q4, Q1-Q4 et les entrées d'un circuit de conjonction 12 pour fixer le blocage du compte progressif du compteur binaire 11.