Brevet FR2416621A1 — publié le 19790831

La présente invention se rapporte à un appareil assurant l'aliBentation en tension des mécanismes de commande des ma chinessoutils, un convertisseur ou mutateur à thyristors étant associé a chacun de ces mécanismes et étant réalisé à l'aide de blocs ou modules de thyristors, dans lesquels deux thyristors au moins sont logés dans un boîtier électriquement isolé et les branchements électriques se trouvent sur la face supérieure du boîtier, située sur le côté opposé à la surface d'appui. Pour assurer l'alimentation en tension des mécanismes de commande a courant continu, et notamment des servomoteurs des mécanismes de commande des machines-outils, on utilise de plus en plus des convertisseurs à thyristors. On prévoit normalement un appareil séparé pour chaque mécanisme de commande, par exemple la commande de l'avance ou la commande de la broche principale, les appareils étant séparés les uns des autres tant mécaniquement qu'électriquement. La présente invention part du fait que les appareils doivent souvent accomplir des fonctions identiques, soit, par exemple, sur le plan électrique, produire la tension en dents de scie, soit; sur le plan mécanique, assurer le logement et le refroidissement des thyristors. On trouve depuis longtemps sur le marché des blocs ou modules de thyristors dans lesquels deux thyristors interconnectés sont logés a l'intérieur d'un même boîtier. Ce boîtier assure la dissipation de la chaleur, mais est cependant isolé électriquement par rapport aux thyristors. Les branchements des thyristors se trouvent dans un même plan à la face supérieure du boîtier. La présente invention a pour objet de mettre au point, a l'aide des blocs précédemment mentionnés, un dispositif d'alimentation en tension de forme compacte et simple, pour une série de mécanismes de commande d'une machine-outil., La présente invention permet de résoudre ce problème par le fait que les blocs de thyristors destinés à former au moins deux convertisseurs sont disposés sur la même face d'une plaque, munie le cas échéant d'ailettes de refroidissement, et peuvent être électriquement interconnectés pour constituer les convertisseurs nécessaires, ce par leintermédiaire de rails ou disposi tifs similaires prévus dans le plan des branchements électri que. Ceci permet de réaliser, avec des moyens relativement faibles, un appareil compact et souple en même temps.En dispo sant les rails de liaison entre les blocs de thyristors, on peut construire différents circuits de conversion de courant, Un circuit croisé à six impulsions, comportant au total douze thyristors groupés en six blocs de thyristors, peut, dans la même disposition des connexions, être utilisé pour deux mécanismes de commande, en tant que circuit antiparallèle à trois impulsions. La commande en est identique, seules la régulation et l'entrée du bloc de commande doivent être commutées Par une conception appropriée des plaquettes de circuit imprimé régulatrices, du point de vue construction et connexions, un tel appareil peut être utilisé, au choix, par une interconnexion facultative, sous forme de circuit antiparallèle à trois impulsions pour deux axes, lorsque le circuit est destiné à deux mécanismes de commande indépendants l'un de l'autre, ou sous forme de circuit croisé à six impulsions pour un axe, lorsque le circuit est destiné à un seul mécanisme de commande. La plaque constitue avantageusement la paroi arrière d'un boîtier, dont la porte frontale présente, sur sa face intérieure, des plaquettes de circuit imprimé portant les sous-ensembles électroniques correspondants. En outre, les bobines et les coupe-circuit nécessaires peuvent, de plus, être incorporés dans la partie inférieure du boîtier, de sorte que l'on obtient un appareil complet prêt à être branché. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé, sur lequel la fig. 1 est une vue frontale schématique d'un bloc de thyristors; la fig. 2 est un circuit électrique du bloc de thyristors; la fig. 3 est une vue de la structure d'un circuit antiparallèle à trois impulsions comportant trois blocs de thyristors; la fig. 4 représente un appareil compact destiné à plusieurs mécanismes de commande et constitué par des circuits antiparallèles à six impulsions; la fig. 5 est une vue de la disposition d'une plaquette de circuit imprimé, y compris les composants électroniques, par rapport aux blocs de thyristors;; et la fig, 6 est une vue d'un appareil compact logé dans un boîtier fermé et destiné à plusieurs mécanismes de commande, Le bloc de thyristors 1, schématiquement représenté sur la fiS, 1, contient deux thyristors qui sont électriquement isolés par rapport au boîtier, lequel assure la dissipation de la chaleur, Sur la face supérieure 15 du boîtier 14, les deux thyristors 11, 12 sont indiqués sous forme de symboles électriques, avec leurs connexions électriques, Le repère a désigne le brancheXent électrique de l'anode du thyristor 11 et le repère b le branchement électrique de la cathode du thyristor 12.L'anode du thyristor 11 est reliée par branchement électrique direct a la cathode du thyristor 12; le point de jonction est sorti et indiqué sous la forme du branchement c. De même, les branchements d, e des électrodes d'amorçage des thyristors 11 et 12 sont logés dans le même plan sur la surface 15 (voir aussi fig. 2). Les perçages 13 pratiqués dans la surface d'appui 16 servent a fixer les blocs, par exemple sur des éléments de refroidissement. En juxtaposant deux de ces blocs de thyristors 1 de la manière indiquée sur la fig. 3, on peut, en disposant des rails de liaison 21, 22 dans le plan des branchements, réaliser un convertisseur en circuit antiparallèle à trois impulsions, les différentes tensions de phase UVW étant appliquées aux bornes c et la tension continue pouvant être recueillie aux rails 21, 22. Les bobines 3 requises pour l'exploitation peuvent être installées en même temps. On peut alors disposer plusieurs de ces circuits antiparallèles sur une plaque commune, qui sert de support mécanique et d'élément de refroidissement. La fig. 4 représente cette solution comme mode de réalisation d'un appareil d'alimentation en tension comportant deux convertisseurs 5, 6 en circuit antiparallèle à six impulsions. Pour le convertisseur 5, qui sert, par exemple, à alimenter le mécanisme de commande d'une broche principale, deux séries comprenant chacune trois blocs 1 à deux thyristors sont prévues l'une sous l'autre. Sur les rails 53 et 54 servant à l'interconnexion électrique peut être recueillie la tension continue pour la commande, tandis que les tensions de phase UyW sont appliquées aux rails de Liaison 55, Tous les rails se trouvent, par exemple, dans le plan des branchements a, b, c des blocs 1, Les blocs 1 proprement dits, qui sont disposés de façon identique, peuvent être fixés, par l'intermédiaire de perçages 13 pratisués dans la surface d'appui, sur une plaque commune 4 conduisant bien la chaleur, dont la face arrière porte facultativement des ailettes de refroidissement 41 à tracé longitudinal. Ainsi que l'indique la fig, 4, les transformateurs d'intensité et bobines 56 nécessaires peuvent, eux aussi, dans ce cas, être disposés sur la plaque 4. L'élément de puissance du convertisseur 6 est, de manière identique, constitué par des blocs 1, et sert, par exemple, à l'alimentation d'un mécanisme de commande de l'avance. Ainsi que l'indique la flèche 7, d'autres convertisseurs supplémentaires, destinés par exemple à des mécanismes de commande de l'avance, peuvent être prévus sur la même plaque 4. Ainsi que l'indique la fig. 5, les plaquettes de circuit imprimé 8, portant les composants électroniques, sont prévues parallèlement à la plaque 4 et sont reliées entre elles et avec les blocs de thyristors 1 par des conducteurs plats 81. La fig. 6 indique comment l'appareil d'alimentation en tension est logé dans un boîtier 9. On voit que la plaque 4 portant les blocs 1 constitue, avec ses ailettes 41, la paroi arrière du boîtier 9. Les plaquettes de circuit imprimé 92, 93, qui sont reliées entre elles et avec les blocs de thyristors 1 par des conducteurs plats 94, sont prévues, avec leurs composants électroniques1 sur la porte frontale 91. En outre, les transformateurs d'intensité 95, les selfs de commutation 96, les coupecircuit 97 et les selfs de circuit oscillant 98, destinés à plusieurs mécanismes de commande, sont de plus prévus à l'intérieur du boîtier 9, de sorte que l'on obtient un appareil complet qui peut, le cas échéant, être directement monté sur la machineoutil. REYENDICATIONS 1, Appareil assurant l'aliwentation en tension des méca nismes de commande des machines-out#ls, un convertisseur ou mutateur a thyristors étant associé à chacun de ces mécanismes et étant réalisé à l'aide de blocs de thyristors, dans lesquels deux thyristors au moins sont logés dans un boîtier électriquement isolé et les branchements électriques se trouvent sur la face supérieure du bustier, située sur le côté opposé à la surface d'appui, caractérisé en ce que les blocs de thyristors destinés à former au moins deux convertisseurs sont disposés sur la même face d'une plaque, munie le cas échéant d'ailettes de refroidissement, et peuvent être électriquement interconnectés pour constituer les convertisseurs nécessaires, ce par l'intermédiaire de rails ou dispositifs similaires prévus dans le plan des branchements électriques. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque constitue la paroi arrière d'un boîtier, dont la porte frontale présente, sur sa face intérieure, des plaquettes de circuit imprimé portant les sous-ensembles électroniques correspondants. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les blocs de thyristors sont interconnectés facultativement sous forme de circuit antiparallèle à trois impulsions pour deux axes, lorsque le circuit est destiné à deux mécanismes de commande indépendants l'un de l'autre, ou sous forme de circuit croisé à six impulsions pour un axe, lorsque le circuit est destiné à un seul mécanisme de commande. 4. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que des bobines et des coupe-circuit sont, de plus, incorporés dans la partie inférieure du boîtier.