Brevet FR2404954A1 — publié le 19790427

L'invention se rapporte à un procédé pour la mise en circuit de transformateurs alimentés par des convertisseurs de courant. Il est connu que la mise en circuit de transformateurs provoque des chocs de courant d'aimantation résultant de la suraimantation unilatérale à FarCir d' une position dite de flux nul (pre-aimantation en courant continu). Le transformateur se trouve ainsi momentanément dans une situation de saturation, ce qui provoque un choc de courant primaire particulièrement élevé, qui correspond pratiquement à un courant de court-circuit. De tels courants peuvent réagir sur le réseau d'alimentation et perturber le fonctionnement de l'appareil. Des protèles particu lièrement délicats apparaissent ainsi, notamment lors de l'utilisation de convertisseurs. I1 existe différentes possibilités d'éviter ce choc de courant d'aimantation. Pour ce faire, le noyau de fer du transformateur peut être surdimensionné, de manière qu'il échappe a la saturation, même sous lteffet d'un flux de grande intensité. Cette solution est non seulement très onéreuse, mais conduit de plusà un transformateur trop grand et trop lourd et inutilisable dans de nombreux cas. Pour éviter l'onde de choc provoquée par le courant de magnétisation au moment de la mise en circuit, l'on procède, selon une méthode connue, à la pré-aimantation du transformateur à l'aide d'une tension relativement faible, pour ne faire appel à la tension de fonctionnement normale que lorsque le transformateur a été traversé par la tension d'amorçage, c'est-à-dire par la tension transitoire. Ce procédé est également incommode et onéreux, surtout si l'on sait qu'il y est fait appel à un convertisseur allxiliaire. La présente invention a pour objet de supprimer, d'une manière simple et peu couteuse, le choc de courant d'aimantation dans les transformateurs alimenté par l'intermédiaire d'un convertisseur. Selon 11 invention, le problème est résolu par le fait que la mise en circuit, par l'intermédiaire du convertisseur, s'effectue de manière que la première demi-onde de la tension atteignant le transformateur ne représente, dans le temps, que la moitié des demi-ondes suivantes. Ainsi, pour les convertisseurs pilotés, le déclenchement de la première demi-onde de la tension est décalé dans le temps (temporisation). Selon une forme de réalisation avantageuse de l'installation pour la mise en oeuvre du procédé, la temporisation est assurée par une bascule commandée par impulsions d'horloge qui, sous l'effet d'un ordre de commutation et sous une condition déterminée, est positionnée de façon à provoquer une temporisation précise et se trouve reliée, par sa sortie, à deux circuits "ET" à effets inverses, branchés en parallèle et assurant la répartition des impulsions d'amorçage apoliquées au convertisseur. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple, au dessin annexé. La fig. 1 représente le schéma de montage de l'installation de commande d'un transformateur conforme à l'invention. La fig. 2 illustre, sous forme de diagrammes (2a à 2k), établis en fonction du temps, la coordination des valeurs électriques et magnétiques. Selon la fig. 1, une bascule bistable 1 reçoit, au moment t1, un ordre de commutation "E" qui, après temporisation, aboutit, au moment t2 et sous forme d'un ordre de déblocage Q, sur deux circuits "ET" 2 et 3. Cet ordre de déblocage Q autorise les impulsions d'amorçage "A" à traverser les portes "ET" 2 et 3, il se produit alors une répartition alternante de ces mêmes impulsions d'amorçage "A", en fonction de la polarité d'une fréquence de fonctionnement "C", entre l'une ou l'autre des deux portes "ET" 2 ou 3. Les impulsions d'allumage de la demi-onde positive de la tension d'alimentation "U" du transformateur 5 sont désignées par "Z.I.+", alors que les impulsions d'allumage de la demi-onde négative sont désignées par "Z.I.-". Ces impulsions commandent le convertisseur 4 qui assure l'alimentation du transformateur 5.Les impulsions nécessaires au fonctionnement de l'installation, en l'occurrence les impulsions d'horloge "T" (200 Hz par exemple), les impulsions d'amorçage "A" (200 Hz par exemple), les impulsions conditionnelles B (100 Hz par exemple), ainsi que la fréquence de fonctionnement "C" (ici 50 Hz), sont créées par un oscillateur 6 et prélevées d'un compteur 7 équipé d'un décodeur 8. En complément à la fig. 1, la fig. 2 illustre, sur la base de diagrammes appropriés, le comportement, dans le temps, des différentes impulsions, ainsi que l'interaction entre la tension du transformateur et le flux au moment de la mise en circuit. Comme on peut le voir, un ordre de commutation extérieur "E", donné à un moment t1 (fig. 2e), n'est suivi par l'ordre d'interconnexion intérieur "Q" qu'au moment t2 (f ig. 2f), c'est-à-dire après le positionnement de la bascule 1. be changement de position de la bascule 1, qui est provoqué par la première impulsion "T" à flanc raide (200 Hz fig.2a), peut se situer dans une période au cours de laquelle une condition "ET* supplémentaire est réalisée par les impulsions conditionnelles "B" (fig. 2d). I1 apparait que ces impulsions conditionnelles "B" se situent approximativement au centre de chacune des demiondes (ondes rectangulaires) de la fréquence de fonctionnement "C" (fig. 2c).La position et la durée des impulsions déterminent le positionnement du bistable de la bascule 1 au moment de la commutation. Il y a lieu d'attendre-l'impulsion conditionnelle "B" suivante avant que ne s'établisse un ordre d'interconnexion nQ". La fréquence de fonctionnement "C" réalise la deuxième condition "ET" de la porte "ET"2 et, pendant le temps que s'éta- blissent les impulsions d'amorçage "A" (f ig.2b) situées dans les limites d'une demi-onde positive de cette fréquence de fonctionnement "C", apparaissent les impulsions d'amorçage "Z.I.+" de la demi-onde positive du convertisseur 4. Selon la fig. 2g, il s'agit seulement de deux de ces impulsions, suivies de quatre impulsions "Z.I.-" correspondant à la demi-onde négative (fig. 2h), elles-mêmes suivies de quatre autres impulsions "Z.I.+" pour la demi-onde positive (fig. -2g). Comme on peut le voir sur la fig. 2i, la demi-onde de commutation de la tension d'alimentation "U" du transformateur 5 ne représente, dans le temps, que la moitié des demi-ondes suivantes. La zone frontale a été supprimée sous l'effet de la temporisation de la balance 1. La temporisation peut être modifiée en faisant varier la position des impulsions conditionnelles IIBIt à l'intérieur des demi-ondes de la fréquence de fonctionnement "C". La première demi-onde de la tension, réduite dans le temps, s'oppose ainsi à toute augmentation du flux Hans le transformateur 5 (fig.2k) et, a fortiori, aux phénomènes de saturation qui en résultent. Il est ainsi établi que les chocs de courant d'aimantation, rappelés ci-dessus, se trouvent éliminés par un procédé particulièrement simple. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour la mise en circuit de transformateurs alimentés par l'intermédiaire d'un convertis.eur, caractérisé en ce que la mise en circuit, par l'intermédiaire du convertisseur (4), s'effectue de manière que la première demi-onde de la tension (U) atteignant le transformateur (5) ne représente, dans le temps, que la moitié des demi-ondes suivantes. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour les convertisseurs pilotés (4), le déclenchement de la première demi-onde de la tension (U) est decalé dans le temps. 3 - Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractéisée en ce que la temporisation est assurée par une bascule (1) commandée par une impulsion d'horloge qui, sous l'effet d'un ordre de commutation (E) et sous une condition déterminée, est positionnée de façon à provoquer une temporisation précise et se trouve reliée, par sa sortie, à deux circuits "ET" à effets inverses (2,3), branchés en parallèle et assurant la répartition des impulsions d'amorçage (Z.I.+ et Z.I.-) en direction du convertisseur (4). 4 - Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que la bascule (1) est commandée par la pente du flanc et ne peut être positionnée sous l'effet d'un ordre de commutation (E) en émettant un ordre de déblocage (Q) que sous l'action simultanée d'une impulsion conditionnelle (B) et 'une impulsion d'horloge (T). 5 - Installation selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que les impulsions conditionnelles (B), dont la fréquence atteint deux fois la fréquence de fonctionnement (C), sont très sensiblement reduites dans le temps par rapport aux demi-ondes de cette fréquence de fonctionnement (C) et se situent approximativement au centre de ces demi-ondes. 6 - Installation selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que chacun des circuits "ET" (2, 3) est balayé par l'ordre de déblocage (Q), par la fréquence de fonctionnement (C), ainsi que, au travers d'entrées antivalentes, par les impulsions d'amorçage (A). 7 - Installation selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que la fréquence de fonctionnement (C), ainsi que les impulsions d'horloge (T), les impulsions d'amorçage (A) et les impulsions conditionnelles (B), sont créées par un oscillateur (6) relié à un compteur (7) suivi d'un décodeur (8).