Brevet FR2410765A1 — publié le 19790629

La présente invention concerne d'une manière générale 1' alimentation en courant redressé, à partir d'une source de courant alternatif, le secteur par exemple, dtun quelconque organe à commande électromagnétique, et vise plus particulièrement, mais non exclusivement, l'alimentation en courant redressé des freins, communément dits freins d'urgence ou freins de sécurité, qui fonctionnent par manque de courant. Ces freins équipent par exemple usuellement des engins de levage, tels que grues et ponts roulants. Un tel frein est sollicité en serrage par des moyens élastiques, et sa commande comporte un électro-aimant dont l'armature mobile est apte à le commander en desserrage à l'encontre de ces; moyens élastiques lorsque la bobine correspondante est sous tension : cette bobine est normalement sous tension, en sorte que le frein est normalement desserré, mais, en cas d'urgence, 1' alimentation de ladite bobine est coupée, et le frein est immédiatement commandé en serrage par les moyenstélastiques dont il est équipé à cet effet. L'une des difficultés à résoudre pour de tels freins, résulte de la rémanence inhérente à toute commande électromagnétique, en raison de la bobine que comporte une telle commande. De cette rémanence, il résulte en effet usuellement un retard, entre le moment où un ordre de coupure est donné et le moment où cet ordre est exécuté. S'agissant de la commande d'un frein, tout retard est naturellement à éviter, et il est usuel à cet effet de mettre en oeuvre un circuit de relayage dynamique ou statique, ou une batterie de condensateurs, encombrante et coûteuse, susceptible d'annuler à la coupure la rémanence à surmonter en formant un circuit oscillant avec la bobine qui est à l'origine de celle-ci. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition permettant de surmonter de manière simple cette difficulté, en tirant profit de la présence, usuelle en elle-même, d'un interrupteur contrôlé de puissance sur l'une des bornes de sortie du dispositif concerné, pour contrôle de celle-ci, et d'une diode de récupération entre lesdites bornes de sortie. De manière plus précise, elle a pour objet un dispositif d' alimentation en courant redressé pour organe à commande électromagnétique, par exemple frein, du genre comportant entre ses bornes de sortie, une diode de récupération, l'une desdites bornes de sortie étant sous le contrôle d'un interrupteur contrôlé de puissance, ce dispositif d'alimentation étant caractérisé en ce que ledit interrupteur contrôlé de puissance est shunté par une diode de protection. En pratique, cette diode de protection est en serie avec la diode de récupération. Du fait de la rémanence de l'organe à commande électromagnétique desservi, il se développe, à la coupure, aux bornes de sortie du dispositif sur lesquelles cet organe est branché, et donc aux bornes de la diode de protection suivant l'invention, une surtension. Lorsque cette surtension dépasse le seuil de cette diode de protection, elle se dissipe, à travers celle-ci et la diode de récupération. Mais, en raison de la temporisation ainsi introduite par la diode de protection entre un ordre de coupure et le moment où la surtension développée aux bornes de cette diode de protection atteint le seuil de celle-ci, 11 organe à commande électromagnétique desservi a pu, dans l'intervalle, intervenir. Autrement dit, s'agissant d'un frein, ce frein a pu, au préalable, être serré. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels la figure I est un bloc diagramme d'un dispositif suivant l'invention la figure 2A est un diagramme illustrant le fonctionnement de ce dispositif en régime transitoire la figure 2B est une courbe illustrant le fonctionnement de ce dispositif en régime permanent. Le dispositif d'alimentation en courant redressé suivant l'invention comporte d'une manière générale un transfornateur 10, dont l'enroulement primaire Il doit être branché sur une source de courant alternatif 12, en Dratique le secteur, et un étage de redressement 13, dont la borne de sortie négative 15 est reliée à une prise 17 d'un enroulement secondaire 16 du transformateur 10 intermédiaire entre les bornes d'extrémité 19 et 20 de cet enroulement secondaire, et dont la borne de sortie rositive 22 est desservie en parallèle par deux diodes de redressement 23 et 24 reliées chacune respectiverwent auxdites bornestdextrémité 19 et 20 dudit enroulement secondaire 18 Dans l'exemple de mise en oeuvre représenté, la prise intermédiaire 17 de l'enroulement secondaire 18 du transformateur 10 est dissymétrique, cette prise partageant ledit enroulement secondaire en deux parties inégales, l'une, 26 la plus importante, entre la borne d'extrémité 19 dudit enroulement secondaire et la prise intermédiaire 17, l'autre, 27, la moins importante, entre cette prise intermédiaire 17 et la borne d'extrémité 20 de cet enroulement secondaire 18. Par exemple, pour fixer les idées, la partie 26 la plus importante de l'enroulement secondaire 18 peut correspondre globalement à 95 volts, et la partie 27 la moins importante de cet enroulement secondaire à 25 volts. Conjointement, seule l'une, 23, des diodes de redressement est une diode contrôlée en pratique un thyristor, l'autre, 24, de ces diodes de redressement étant une simple diode ordinaire, et cette diode contrôlée 23 est reliée à la borne d'extrémité 19 de la partie 26 la plus importante de l'enroulement secondaire 18. A cette diode contrôlée 23 est associé un circuit de commande 28, et celui-ci comporte, pour son alimentation, un deuxième enroulement secondaire 29 du transformateur 10. Le circuit de commande 28 comporte en outre une diode de redressement 30 qui, par l'intermédiaire d'une résistance 31 formant un filtre avec un condensateur 32, d'un interrupteur commandé 33 formé en pratique d'un transistor, d'une diode d'orientation 34, et d'une résistance de limitation de courant 35, relie l'une des bornes de l'enroulement secondaire 29 à l'électrode de commande 36 de la diode contrôlée 23, tandis que l'autre des bornes dudit enroulement secondaire 29 est reliée directement à la borne de sortie de ladite diode contrôlée 23 une résistance 37 étant interposée entre cette borne de sortie et l'électrode da commande 36. L'interrupteur contrôlé 33 est normalement passant et il est asservi en blocage, par l'intermédiaire-d'un interrupteur commandé 39, en pratique un transistor, normalement bloquésà un organe de temporisation formé d'un condensateur 40 et d'une résistance 41 et inséré sur le circuit de base de cet interrupteur commandé 39. Sur le circuit de base de l'interrupteur 39 est également insérée une diode Zener 42 et, de même, pour régulation de l'ensemble, une diode Zener 43 est insérée sur le circuit de base de l'interrupteur commandé 33. Dans l'exemple de réalisation représenté, tous les composants de l'étage de redressement 13 et du circuit de commande 28 sont regroupés sur une même carte de support 45, qui porte également une protection anti-surtension 46, établie aux bornes de ltenroulement secondaire 18 du transformateur 10, et une diode de récupération 47, établie entre les bornes de sortie 15, 22 de l'étage de redressement 13. Suivant l'invention, les bornes de sortie 15, 22 de l'é-tage de redressement 13 ne constituent pas directement les bornes de sortie du dispositif. En effet, entre ces bornes de sortie 15, 22 et les bornes de sortie correspondantes 49, 50 du dispositif est inséré un étage de coupure 51. Contrôlant la borne de sortie 15 de l'étage de redressement 13 cet étage de coupure comporte, entre cette borne 15 et la borne de sortie correspondante 49 du dispositif, un interrupteur commandé 53 de puissance, en pratique un transistor, auquel, suivant un montage du type DARLINGTON, est associé un interrupteur commandé 54 d'adaptation, en pratique également un transistor. L'interrupteur commandé 54 d'adaptation est asservi à un organe de temporisation, à savoir un condensateur 55. Suivant l'invention, l'interrupteur commandé de puissance 53 est shunté par une diode de protection 56 et celle-ci se trouve en série avec la diode de récupération 47 entre les bornes de sortie 49, 50 du dispositif. Comme précédemment, les composants de l'étage de coupure 51 sont regroupés sur une meme carte de support 5t,-f^Ui porte également, outre divers composants autres que ceux détaillés cidessus, une protection anti-surtension 59 établie entre les bornes de sortie 49, 50 du dispositif. A la mise sous tension du primaire l ciu transformateur 80, il y a tout d'abord un redressement de chacune des demi-alternan- ces d'une même alternance suivant le diagramme do lu figure oh où l'on a porté le temps T en abscisses et la tension V en ordonnées. En effet, l'interrupteur coinrardé 3' était alors bloque, comme mentionné ci-dessus, la tension sur la base de l'-nterrul;- teur commandé 33 est positive, en provenance de la diode de redressement 30 et sousle contrôle de la diode Zener 43, et cette tension est suffisante pour que, comme également mentionne cidessus, cet interrupteur commandé 33 soit passant. De ce fait, une tension positive est appliquée sur l'électrode de commande 36 de la diode contrôlée 23, et celle-ci est ouverte, en pleine demi-alternance, pour chaque alternance du courant. Ce régime correspond donc à la fourniture d'une intensité maximale aux bornes de sortie 15, 22 de l'étage de redressement 13. L'interrupteur commandé 53 de puissance du circuit de coupure 51 étant lui-même passant, il en est de même aux bornes de sortie 49, 50 du dispositif ; mais ce régime est transitoire. En effet, après un délai de temporisation réglé par la charge du condensateur 40, l'interrupteur commandé 39 devient passant. Il en résulte des lors l'application d'une tension négative sur la base de l'interrupteur commandé 33, qui se bloque, et interrompt donc l'alimentation en tension positive de l'élec- trode de commande 36 de la diode contrôlée 23. Celle-ci se bloque, en pleine demi-alternance, pour chaque alternance du courant, et seule dès lors est redressée, par la diode 24, la deuxième demi-alternance d'une telle alternance, selon le diagramme de la figure 2B où l'on a porté le temps g en abscisses et la tension V en ordonnes. La diode de récupération 47, faisant office d' organe de synchronisation, assure unblocage correct de la diode contr8lée 23, malgré d'éventuels déphasages entre la tension et le courant. Ce nouveau régime, qui est un régime permanent, correspond donc à la fourniture, aux bornes de sortie 15, 22 de l'étage de redressement 13 et donc aux bornes 49, 50 du dispositif, d'une intensité réduite. Lorsque l'alimentation du primaire il du transformateur 10 est interrompue, l'interrupteur commandé 53 de puissance se bloque, sous le contrôle de l'interrupteur commandé 54 d'adaptation, et donc au bout d'une temporisation qui, réglée par la charge du condensateur 55, est suffisante pour éviter un blocage de l'interrupteur commandé 53 de puissance sur un courant maximal; cette temporisation, qui peut correspondre par exemple à un retard négligeable d'environ 10 millisecondes dans la commande recher chée, évite les surcharges inutiles. Du fait de la rémanence de l'organe à commande électromagné- tique desservi1 il se développe, aux bornes 49, 50 du dispositif sur lesquelles cet organe est branché, et donc aux bornes de la diode de protection 56, qui se trouve en série avec la diode de récupération 47 sur ces bornes de sortie 49, 50, une surtension. Lorsque cette surtension dépasse le seuil de la diode 56, elle se dissipe, à travers celle-ci et la diode de récupération 47. Mais, en raison de la temporisation ainsi introduite par la diode de protection 56 entre un ordre de coupure et le moment où la surtension développée aux bornes de la diode de protection 56 atteint le seuil de celle-ci, l'organe à commande électromagnétique desservi, en l'espèce un frein, a pu, dans l'intervalle, intervenir. Outre cette fonction de temporisation, et sa fonction de fermeture du circuit de dissipation, la diode de protection 56 assure avantageusement une protection du montage DABLIiGTON formé par les deux interrupteurs commandés 53, 54, aussi bien en sens direct qu'en sens inverse, ce que ne pourrait pas faire un simple condensateur, indépendamment des robiômes d'énergie que poserait alors un tel condensateur. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite et représentée mais englobe toute variante d'exécution. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alimentation en courant redressé pour organe à commande électromagnétique, par exemple frein, du genre comportant, entre ses bornes de sortie, une diode de récupération, l'une desdites bornes de sortie etant sous le contrôle d'un interrupteur contrôlé de puissance, caractérisé en ce que ledit interrupteur contrôlé de puissance est shunté par une diode de protection. 2. Dispositif d'alim-entation suivant la revendication 1 caractérisé en ce que, à l'interrupteur contrôlé de puissance est associé un interrupteur contrôlé d'adaptation, suivant un montage du type DABLINGTON. 3. Dispositif d'alimentation suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'interrupteur contrôié d'adaptation est asservi à un organe de temporisation.- 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la diode de protection est en série avec la diode de récupération.