Brevet FR2379938A1 — publié le 19780901

La présente invention concerne un appareil régulateur de tension, et plus particulièrement un appareil destiné à commander la décharge à haute tension par effet couronne se produi sans dans un séparateur électrostatique. En général, les séparateurs électrostatiques sont alimentés par une tension continue. L'électrode à décharge reçoit un courant continu de haute tension négative, tandis que l'électrode collectrice est connectée à la terre. En raison de la haute tension électrique, un courant circule de l'électrode à décharge vers l'électrode collectrice. Lorsqu'un courant de gaz qui contient des matières en particules circule dans le séparateur électrostatique, I'électrode collectrice recueille les particules du courant de gaz. Mais, quand la couche de poussière s 'accumule sur la plaque collectrice, elle introduit une résistance à la circulation du courant Dans les séparateurs électrostatiques, la tension et le courant continus sont habituellement produits par redressement monophasé.La tension continue est commandée par le côté à courant alternatif, c'est-à-dire par le circuit primaire d'un transformateur à haute tension. A cet effet, des unités de commande à transducteurs ou à thyristors sont utilisées pour limiter l'amplitude du courant alternatif. Une partie plus ou moins grande de l'alternance est coupée, en fonction de la valeur de l'amplitude réglée par l'unité de commande. Ainsi, une partie seulement de l'alternance est disponible pour la précipitation. Ce type de commande de tension est appelé commande de surface dans le temps. les brevets des Etats-Unis i'Amérique NO 3 529 400 et NO 3 577 708 décrivent des exemples de dispositifs' de commande de surface dans le temps pour des séparateurs électrostatiques. Dans des conditions équivalentes de traitement, le rendement d'un séparateur électrostatique augmente avec la tension de précipitation. Mais cette tension est limitée par la rigidité diélectrique des gaz. En outre, le rendement du séparateur est limité par la résistivité de la poussière sur les électrodes collectrices. Des couches de poussière extremement résistantes sur les électrodes collectrices opposent une résistance au courant de décharge qui tend à circuler vers les plaques collectrices. Cette résistance produit une chute de tension qui nuit considérablement à la décharge par effet couronne ainsi qu'à l'entrée de courant. Cette condition de fonctionnement est généralement combinée avec une très basse tension de précipitation et un très mauvais rendement du séparateur. L'invention repose sur le fait qu'il est souhaitable de réaliser un dispositif qui augmente le rendement des séparateurs électrostatiques destinés à l'épuration des gaz. Il s'avère aussi souhaitable de réaliser un appareil régulateur de tension pour un séparateur électrostatique, afin d'en augmenter le rendement. L'invention concerne donc une disposition simple d'un appareil régulateur de tension pour un séparateur électrostatique, destiné à en augmenter le rendement. l'invention concerne également un appareil régulateur de tension avec une commande de surface dans le temps par une unité de régulation commutée d'office. Selon l'invention, des circuits à thyristors commutés d'office sont utilisés dans un dispositif de commande de tension dans lequel des thyristors sont connectés et déconnectés plusieurs fois pendant l'alternance de la fréquence du fonctionnement d'un appareil régulateur de tension, permettant ainsi de régler de façon continue la valeur moyenne de la tension de sortie, en fonction du rapport de connexion. Plus particulièrement, l'invention concerne un appareil régulateur de tension pour une charge électrique comportant une ligne principale d'alimentation de la charge, des premier et second dispositifs d'amorçage connectés en parallèle sur la ligne d'alimentation, des premier et second circuits de déclenchement disposés en parallèle, chaque circuit de déclenchement étant connecté en série avec le dispositif de commande électrique ; chaque circuit de déclenchement comporte un dispositif d'amorçage en série avec un dispositif de commutation forcée et un thyristor principal de puissance, le dispositif de commutation forcée et les-thyristors de paissance principaux étant connectés en parallèle ; les thyristors de puissance sont connectés en parallèle opposition avec les dispositifs d'amorçage opposés ; la charge est connectée en série avec les circuits de déclenchement qui sont intercalés entre cette charge et le dispositif de commande électrique. l'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel - la figure unique est un schéma illustrant le principe d'un appareil régulateur de tension selon un mode de réalisation de l'intention. La figure représente donc schématiquement un séparateur électrostatique 2 comprenant un ensemble d'électrodes à décharge 4 et d'électrodes collectrices 6. le séparateur est alimenté par des tensions de précipitation provenant d'un redresseur 3 à deux alternances auquel lesdites électrodes sont connectées. Le redresseur 7 est connecté à la masse, de meme que l'électrode 6. le redresseur 3 est alimenté par un transformateur élévateur principal 5 connecté à une source de tension 12 par des lignes conductrices 8 et 9j qui établissent répétitivement une différence de potentiel entre elles de la manière qui sera décrite par la suite, afin de produire des décharges par effet couronne entre les élec trddes 4 et 6. Dans le présent mode de réalisation, le moyen de commander la puissance appliquée aux électrodes 4 et 6, à partir de la source d'alimentation principale, désignée par 12, est déterminé en débloquant et en bloquant alternativement des redresseurs commandés au silicium ou des thyristors principaux 14 et 16, plusieurs fois pendant un cycle normal d'alimentation. En fait, grâce à l'utilisation du circuit qui sera décrit ci-après, il est possible de débloquer et de bloquer les thyristors principaux 14 et 16, plusieurs fois pendant une alternance. Dans le circuit principal, des thyristors principaux 14 et 16 sont connectés en parallèle-opposition. Des circuits de commutation désignés respectivement par 18 et 20 sont connectés en parallèle avec chacun des thyristors 14 et 16. Le circuit de commutation 18 comporte, en série, un condensateur 22, une bobine d'inductance 24, une résistance 26 et un redresseur commandé au silicium ou thyristor de commutation auxiliaire 28. Le circuit de commutation 20 comporte, en série, un condensateur 32, une bobine d'inductance 34, une résistance 36 et un redresseur commandé au silicium ou thyristor de commutation auxiliaire 38. Les thyristors 14 et 16 sont ceux qui alimentent la charge.Lorsque les électrodes de commande de ces thyristors sont déclenchées par un dispositif d'amorçage principal 60, qui sera décrit par la suite, un courant circule alternativement dans les bobines d'inductance 24 et 34 et dans les résistances 26 et 36. Le début de la circulation du courant induit une tension dans les bobines d'inductance, chargeant ainsi les condensateurs 22 et 32. Cette charge est maintenue jusqu'à ce que les thyristors de commutation 28 et 38 en opposition soient déclenchés. Ensuite, la tension aux bornes de l'autre thyristor principal est inversée, puis bloquée. Les thyristors de commutation 28 et 38 sont connectés respectivement en série avec des dispositifs d'amorçage de commutation 40 et 50. Le dispositif d'amorçage de commutation 40 comporte un transformateur 41 à impulsions commandé par un transistor unijonction 42, en parallèle avec une résistance 43 et un condensateur- 44 ; la résistance 43 limite la circulation du courant dans le dispositif d'amorçage 40 et le condensateur 44 est chargé pendant le déclenchement. le dispositif d'amorçage de commutation 50, fonctionnellement identique au dispositif dlamor- çage de commutation 40, mais déphasé d'une alternance comporte un transformateur 51 à impulsions commandé par un transistor unijonction 52 en parallèle avec une résistance 53 et un condensateur 54. Les dispositifs 40 et 50 d'amorçage de commutation sont en outre connectés en série respectivement avec les bobines d'inductance 24 et 35. Un dispositif d'amorçage principal 60 est prévu pour déclencher les thyristors de puissance 14 et 16 et il comporte un transformateur abaisseur 66 et un redresseur en pont 61 à deux alternances. Le redresseur 61 fournit la-tension d'alimentation et la synchronisation de lignes des impulsions de déclenchement des thyristors 14 et 16. le redresseur 61 est connecté en série avec une résistance variable 62, des condensateurs 63 et 73 en parallèle et un transistor unijonction 64 lui-même en série avec la résistance 62 et les condensateurs en parallèle 67 et 73. le transistor unijonction 64 fournit les impulsions de déclenchement ou de commande au transformateur à impulsions 65, avec lequel il est connecté en série. le transformateur 65 commande les thyristors 14 et 16. Un circuit d'amortissement comprenant une résistance 70 et un condensateur 71 est prévu pour éviter le déclenchement des thyristors 14 et 1 6 par une montée rapide du signal de courant. Ce circuit d'amortissement est connecté en parallèle avec les thyristors 14 et 16, fermant un circuit auxiliaire entre les lignes 8 et 9. Des diodes 72 et 74 sont également prévues pour laisser passer le courant d'induction quand les thyristors 14 et 16 sont bloqués, évitant ainsi l'apparition d'une haute tension aux bornes des circuits de commutation. En fonctionnement, le circuit principal constitue le dispositif qui commande l'alimentation des électrodes 4 et 6 d'un séparateur électrostatique à partir d'une source d'alimentation principale 12. Ce résultat est obtenu en débloquant et en bloquant les thyristors 14 et 16 plusieurs fois pendant un cycle normal d'alimentation, en utilisant les commutateurs forcés 18 et 20. L'utilisation des thyristors 14 et 16 en combinaison avec les commutateurs forcés 18 et 20 augmente le courant moyen vers les électrodes 4 et 6. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit et illustré, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil régulateur de tension destiné à alimenter une charge électrique, caractérisé en ce qu'il comporte une ligne d'alimentation principale pour ladite charge, un circuit principal d'amorçage alimenté par ladite ligne d'alimentation principale, des premier et second circuits d'amorçage de commutation disposés en parallèle, chacun desdits circuits dlamor- çage de commutation étant connectés en série avec ledit circuit principal d'amorçage, chacun desdits circuits d'amorçage de commutation comprenant un dispositif d'amorçage en série avec un dispositif de commutation forcée et un thyristor principal, ledit dispositif de commutation forcée et lesdits thyristors principaux étant en parallèle avec des circuits d'amorçage de commutation en opposition, ladite charge étant connectée en série avec lesdits circuits d'amorçage de commutation qui sont intercalés entre ladite charge et lesdits circuits principaux d'amorçage. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit principal d'amorçage comporte un transformateur abaisseur, un redresseur en pont à deux alternances, une résistance variable, un condensateur, un composant unijonction et un transformateur à impulsions, ledit redresseur étant connecté en parallèle avec ladite résistance variable, ledit condensateur et ledit composant unijonction et en série avec ledit transformateur à impulsions, ladite résistance variable, ledit condensateur, ledit composant unijonction et ledit transformateur à impulsions étant connectés en série. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun desdits commutateurs forcés comporte en série un condensateur, une bobine d'inductance, une résistance et un redresseur auxiliaire. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque circuit d'amorçage de commutation comporte un transformateur à impulsions commandé par. un composant unijonction connecté en parallèle avec une résistance et un condensateur en série. 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite charge consiste en un séparateur électrostatique. 6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif destiné à interdire le déclenchement des thyristors par une montée rapide du signal de courant.