Brevet FR2472875A1 — publié le 19810703

La présente invention concerne un circuit de commande de deux moteurs synchrones notamment prévus pour fournir des couples équivalents par exemple sur les deux essieux d'un bogie d'une motrice ferroviaire. Aux basses vitesses de rotation, on sait que des difficultés apparaissent pour assurer la commutation des thyristors des onduleurs auxquels sont connectés les moteurs, car on ne peut pas utiliser à cet effet la force électromotrice des moteurs qui est alors insuffisante. La présente invention a pour objet un circuit de commande peu coûteux permettant de résoudre ces difficultés. Selon l'invention, le circuit de commande affecte la forme d'un quadripôle comprenant respectivement dans une première et une deuxième branches opposées la source de courant continu et une inductance, dans une troisième et une quatrième branches opposées deux onduleurs connectés par leurs bornes à courant continu, dont les bornes de sortie alternative sont respectivement reliés aux enroulement induits des moteurs synchrones, et dans une cinquième et une sixième branches opposées deux thyristors disposés à contre-courant, une unité centrale assurant l?amorçage des différents thyristors du circuit. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et caractéristiques apparaitront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation de l'invention, description à laquelle une planche de dessins est annexée. La figure 1 représente schématiquement un circuit de commande conforme à la présente invention lorsque la source de tension continue est constituée par un redresseur et la figure 2 représente schématiquement le même circuit lorsque la source de courant continu est constituée par une branche d'un quadripôle incluant des interrupteurs électroniques et un générateur de courant continu. En référence maintenant à la figure 1, les enroulements induits des moteurs synchrones 1 et 2 sont connectés aux bornes de sortie alternative d'un premier et d'un second onduleurs 3 et 4 dont les thyristors sont commandés par une unité centrale 5. Les deux onduleurs 3 et 4 sont connectés coté continu en série entre les bornes d'une source de courant continu constituée par un redresseur 6, par l'intermédiaire d'une inductance 7. Ils sont disposés respectivement dans la troisième et la quatrième branches opposées d'un qua dripole dont la première et deuxième branches opposées comportent respectivement le redresseur 6 et l'inductance 7, et dont les cinquième et sixième branches opposées comportent respectivement les thyristors 8 et 9 disposés à contre-courant. Le thyristor 8 a sa cathode reliée à la borne d'entrée du courant continu d-e l'onduleur 3 et son anode à celle du second onduleur 4 tandis que le thyristor 9 a sa cathode reliée à la borne de sortie du courant continu du premier onduleur 3 et son anode à celle de l'onduleur 4. En fonctionnement, à bas régime des moteurs, pour assurer le désamorçage des thyristors conducteurs de l'un des onduleurs, par exemple de l'onduleur 4, il est nécessaire d'interrompre le courant circulant dans ces thyristors tout en laissant l'autre onduleur alimenté. Pour se faire, lorsque la tension instantanée aux bornes du redresseur 6 devient négative, le thyristor 8 est amorcé de façon à former roue libre avec l'onduleur 3 sous l'effet de l'inductance 7, toute la tension négative étant alors appliquée aux bornes de l'onduleur 4. Le courant circulant dans cet onduleur 4 s'annule alors et les thyristors précédemment amorcés de cet onduleur 4 se désamorcent naturellement, tandis que l'onduleur 3 et, par suite le moteur 1, restent alimentés en courant. I1 est alors possible d'amorcer un nouveau jeu de thyristors de cet onduleur. Lorsque la tension instantanée aux bornes du redresseur 6 redevient positive un courant circule dans les thyristors conducteurs des deux onduleurs 3 et 4 et le thyristor 8 se désamorce naturellement. Le cycle se poursuit ainsi jusqu'à ce que les deux moteurs aient atteint une vitesse de rotation suffisante pour assurer seuls le désamorçage de leur onduleur respectif. En référence maintenant à la figure 2, le même circuit de commande est disposé dans l'une des branches d'un quadripôle. Son fonctionnement est identique, mais la présence des deux interrupteurs électroniques permet d'obtenir une récupération de l'énergie à bas régime et au freinage. Ce nouveau quadripôle comprend respectivement, dans une première et une deuxième branches opposées un gé-nérateur de courant continu 12 et le circuit de commande de la figure 1, dans une troisième et une quatrième branches deux interrupteurs électroniques 13, 14, et dans une cinquième et une sixième branches deux diodes 10, 11 disposées à contre-courant. On a vu précédemment que le désamorçage des thyristors des onduleurs était obtenu lors d'une alternance négative de la tension appliquée aux onduleurs. Les diodes 10 et 11 ont pour fonction d'appliquer la tension négative requise aux bornes des onduleurs 3 et 4. La diode 10 a sa cathode connectée à la borne positive du générateur de courant continu 12 et son anode à la borne de sortie du courant continu du second onduleur 4, tandis que la diode 11 a sa cathode connectée à la borne d'entrée du courant continu du premier onduleur 3 et son anode à la borne négative du générateur de courant continu 12. Le premier interrupteur 13 a sa borne d'entrée connectée à la borne positive du générateur de courant continu 12 et sa borne de sortie à la borne d'entrée du courant continu du premier onduleur 3, tandis que le second interrupteur 14 a sa borne de sortie connectée à la borne négative du générateur de courant continu 12 et sa borne d'entrée à la borne de sortie du courant continu du second onduleur 4. En fonctionnement, lorsque les deux interrupteurs sont fermés simultanément, les deux onduleurs sont normalement alimentés. Dès que l'un des deux interrupteurs est ouvert, le dispositif forme roue libre par l'intermédiaire de l'une des diodes 10, 11. Par exemple, si l'interrupteur 14 est ouvert tandis que l'interrupteur 13 est fermé, le courant circule en roue libre par l'intermédiaire des deux onduleurs 3 et 4 et la diode 10. Lorsque les deux interrupteurs sont ouverts, une tension négative est appliquée aux onduleurs par l'intermédiaire des diodes 10 et 11 et le circuit fonctionne en récupération d'énergie. A bas régime des moteurs 1 et 2, pour effectuer la commutation décrite en référence à la figure 1, il suffit d'appliquer une tension négative aux onduleurs, c'est-à-dire d'ouvrir simultanément les deux interrupteurs. Un tel circuit, avec deux interrupteurs, est particulièrement avantageux à très bas régime du moteur puisqu'il permet de réduire le temps d'alimentation des moteurs à un temps inférieur au temps minimal requis pour recharger le condensateur nécessaire pour désamorcer les thyristors d'un interrupteur électronique. En effet, à très bas régime, il est possible d'ouvrir l'un des interrupteurs dès que l'autre a été fermé. En outre, le circuit de commande conforme à l'invention présente l'avantage de ne pas inclure dtinductance en série dans le circuit de l'onduleur où l'on désire annuler le courant, inductance qui ralentirait notablement cette annulation. En effet, l'inductance 7 est toujours disposée en série dans le circuit de roue libre comprenant l'onduleur dont les thyristors ne doivent pas être commutés. Bien que seuls deux modes de réalisation de l'invention aient été décrits il est évident que toute modification apportée par l'Homme de ltArt dans le même esprit ne sortirait pas du cadre de la présente invention. Par exemple, les deux moteurs synchrones 1 et 2 peuvent être remplacés-par un unique moteur synchrone à deux enroulements induits. REVENDICATIONS 1.- Circuit de commande de deux moteurs synchrones caractérisé en ce qu'il affecte la forme d'un quadripôle comprenant respectivement, dans une première et une deuxième branches opposées, la source de courant continu et une inductance (7), dans une troisième et une quatrième branches opposées, deux onduleurs (3, 4) connectés par leurs bornes à courant continu, dont les bornes de sortie alternative sont respectivement reliés aux enroulements induits desdits moteurs synchrones (1, 2) et, dans une cinquième et une sixième branches opposées, deux thyristors (8, 9) disposés à contre-courant, une unité centrale (5) assurant l'amorçage des différents thyristors du circuit. 2.- Circuit de commande selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite source de courant continu est constituée par un redresseur (6) alimenté en courant alternatif. 3.- Circuit de commande selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite source de courant continu est constituée par la deuxième branche d'un quadripôle comprenant dans une première branche opposée à la deuxième, un générateur de courant continu (12), et respectivement, dans une troisième et une quatrième branches, deux interrupteurs électroniques (13, 14), et, dans une cinquième et une sixième branches, deux diodes (10, 11) disposées à contre-courant.