Brevet FR2478397A1 — publié le 19810918

La présente invention concerne de maniere générale, des moyens permettant d'isoler le disjoncteur d'une première charge par rapport au disjoncteur d'une seconde charge alimentée par la même source. Plus précisément, la présente invention concerne des moyens inducteurs destinés à isoler un premier disjoncteur, constitué d'un redresseur au silicium contrôle commuté par condensateur, par rapport à un second disjoncteur, les disjoncteurs servant à commander deux charges à courant continu alimente dnemême source de courant. Certaines classes de vehicules et de machines comportent une plu ralité de charges alimentées depuis une seule source de courant électrique. De manière générale, des moyens de contrôle électrique sont associés à chaque charge pour contrôler le courant électrique fourni à cette charge. En raison de la source commune de courant, chaque moyen de contrôle est en contact électrique avec les autres moyens de contrôle et avec sa charge. Ce contact élec- trique peut nuire au bon fonctionnement de certains types de ces moyens de con trôle. Par exemple, les chariots élévateurs comprennent en général deux moteurs électriques, un moteur de traction destiné à entraîner le véhicule et un moteur de levage destiné à commander l'appareil de levage. De manière typique, ces moteurs à courant continu sont alimentés par une même batterie. Chacun de ces moteurs est associe à un contrôleur qui peut être actionné de manière indépendante pour établir ou couper la liaison entre son moteur et la batterie. I1 est bien connu dans la technique que ces contrôleurs sont fréquemment basés sur des dispositifs de commutation à semi-conducteurs tels que redresseurs au silicone contrôlés. Ces redresseurs sont en général commutés par un condensateur chargé et connecté de manière appropriée. Lorsque ces con trôleurs ne sont pas synchronisés les uns par rapport aux autres, il est possible d'assurer simultanément le branchement d'une charge et le débranchement de l'autre charge. Si, comme c'est souvent le cas, le courant produit par un moteur tournant en roue-libre contribue à charger le condensateur de commutation du contrôleur de ce moteur, il se peut, par suite d'une mise sous tension simultanée ou sensiblement simultanée de l'autre des moteurs,que le premier contrôleur soit rendu incapable d'effectuer le débranchement ultérieur de sa charge.La raison en est que le branchement d'un moteur et le débranchement en même temps de l'autre peuvent produire une diminution temporaire de la tension de la source de courant, ce dont il résulte que le condensateur de commutation est exposé à une plus faible tension et reçoit par conséquent une charge infé rieure à celle qu'elle devrait recevoir. Si la charge de ce condensateur n1 est pas suffisante, il se peut que la commutation suivante ne puisse se faire. La présente invention vise à remédier à un ou plusieurs des pro blèmes évoqués cidessus. Pour ce faire, conformément à la présente invention, un circuit électrique destiné à l'alimentation d'une pluralité de moteurs à partir d'une alimentation à courant continu comprend des moyens de contrôle permettant d'établir et de couper, de manière sélective, la communication entre l'un des moteurs et la source de courant, ces moyens de contrôle comprenant un dispositif de commutation. Un circuit est prévu pour ledit moteur lorsqu'il fonctionne en roue-libre. L'inducteur est positionné pour augmenter l'impédance de ce circuit de roue-libre afin d'augmenter la fraction de l'énergie produite en roue-libre qui contribue à la charge du dispositif de commutation. De systèmes destinés à l'alimentation d'une pluralité de moteurs à courant continu à partir d'une seule source de courant continu comprennent souvent des disjoncteurs à semi-conducteurs permettant d'établir ou de couper, de manière sélective, la communication entre les moteurs et la source de courant. De manière générale, ces disjoncteurs comprennent un semi-conducteur principal de commutation, souvent sous forme de redresseur au silicium contrôlé, qui est commuté par un condensateur. Ce condensateur de commutation est doté d'un circuit destiné à le charger de manière adéquate et d'une polarité permettant d'assurer la commutation du semi-conducteur principal de commutation lors de la fermeture d'un circuit mettant en communication le condensateur et le semi-conducteur principal de commutation.Ce condensateur est chargé en partie par le courant produit par le moteur fonctionnant en roue-libre. Ces systèmes présentent toutefois un inconvénient reconnu, dont la cause n'est guère évidente. Dans certaines conditions, notamment lorsque les états des deux moteurs, dont un est sous tension et l'autre est hors tension, sont renversés simultanément, une charge adéquate du condensateur de commutation n'est souvent pas possible. Une charge inadéquate de ce condensateur empêche la commutation ultérieure du semi-conducteur principal de commutation, empêchant ainsi la coupure du courant alimentant le moteur. On a constaté qu'il est possible d'écarter cet inconvénient en augmentant de manière appropriée l'impédance du circuit de roue-libre, ce qui permet d'augmenter la tension appliquée au disjoncteur. Une forme d'excution de la présente invention est décrite ciaprès à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente un mode de réalisation préférée de la présente invention - la figure 2 représente une variante de réalisation de la pré sente invention ; et - la figure 3 représente un troisième mode de réalisation de la présente invention. Sur les figures, un circuit électrique mettant en oeuvre les principes de la presente invention est indiqué globalement par le chiffre de référence 10. Ce circuit 10 comprend des premier et second moteurs à excitation en série à courant continu 12, 1 4. Ces moteurs ]2, 4 sont connectés en parallèle sur une source de courant continu 1 6, représentée sur les figures 1 à 3 comme étant une batterie. En série avec chaque moteur 12, I 4, on prévoit un dispositif de commutation, tel qu'un disjoncteur 18, qui assure la mise sous tension ou la mise hors tension du moteur auquel il est associé par fermeture ou ouverture du trajet de courant entre lui et la source de courant 1 6. Chaque disjoncteur 1 8 comprend un semi-conducteur principal de commutation 20 qui peut être un redresseur au silicium contrôlé (désigné ci-apres SCR) ou un autre dispositif à conduction unidirectionnelle pouvant être commandé de manière sélective.Le SCR principal 20 est orienté pour que, lors de son déblocage, il circule dans le moteur 12, 1 4 un courant fourni par la source de courant 1 6. On prévoit, en parallèle avec le SCR 20, un second semi-conducteur de commutation 22, orienté de manière analogue, qui est de préférence constitué par un SCR. Un condensateur de commutation 24 est relié entre les cathodes des semi-conducteurs principaux de commutation 22. Un troisième semi-conducteur de commutation 26, constitué de préférence également par un SCR, est connecté en parallèle sur le condensateur de commutation 24. Entre la cathode du second semi-conducteur de commutation 22 et l'anode du troisième semi-conducteur de commutation est connecté en série un inducteur 28. Un circuit de roue-libre 30 est prévu pour chaque moteur 12, 1 4. Dans le mode de réalisation préféré, figure I > ce circuit de roue-libre 30 se compose d'un dispositif à conduction unidirectionnelle 32, tel qu'une diode, montee en parallèle sur le moteur J2, 14. La diode 32 est orientée de façon que sa cathode soit reliée à la borne positive de la source de courant 16. Un inducteur isolant 34 est monté en série avec la diode 32 dans le circuit de rouelibre 30, et est relié de préférence à la cathode de la diode 32. L'inducteur isolant 34 ne doit pas être diposé sur le trajet du courant entre la source du courant 1 6 et le moteur 1 2, 1 4 auquel il n'est pas associé. Selon la variante de réalisation représentée sur la figure 2, l'inducteur d'isolation 34 est en série avec le circuit de roue-libre 30 et la borne positive de la source d'alimentation 16, entre lesquels il est connecté. Comme on le voit sur la figure 2, l'inducteur isolant 34 n'est pas disposé sur le trajet du courant entre la source de courant 1 6 et le moteur 1 2, 1 4 auquel il n'est pas associé. Selon un troisième mode de réalisation, représenté sur la figure 3, l'inducteur isolant 34 et la diode 32 ont été remplacés par un quatrième dispositif de commutation 38, de préférence un SCR, orienté de façon que sa cathode soit reliée à la borne positive de la source de courant 16. Le fonctionnement de la présente invention permet la mise sous tension et la mise hors tension des moteurs 1 2, 1 4 à l'aide des disjoncteurs 1 8. Par exemple, pour la mise sous tension du moteur 1 2, le SCR principal correspondant 20 est débloqué par un dispositif de contrôle de disjoncteur (non représenté). Les second et troisième SCR-22, 26 sont bloqués à ce moment-là et le condensateur de commutation 24 porte une charge de polarité et de grandeur suffisantes pour assurer la polarisation inverse du SCR principal 20. Pour obtenir la mise hors tension du moteur 1 2, le second SCR 22 est débloqué pour permettre à la charge stockée sur le condensateur de commutation 24 d'inverser la polarisation du SCR principal 20 en vue de couper son alimentation. Du courant moteur est appliqué au disjoncteur 1 8 sous l'influence supplémentaire de l'inducteur d'isolant 34. Cela permet d'établir sur le condensateur de commutation 24 une charge supérieure à celle fournie par la source de courant 1 6, comme le comprendra l'homme du métier. Dès que la tension appliquée par le fonctionnement en roue-libre à l'anode du second SCR 22 commence à décroître, le second SCR se trouve polarisé en inverse et devient non conducteur. Le troisième SCR 26 est alors débloqué et du courant, fourni par le condensateur de connutation 24, circule dans l'inducteur 28 et dans le troisième SCR26. Le maintien de ce courant par induction a pour conséquence l'inversion de la polarité du condensateur de commutation 24, après quoi le troisième SCR 26 est à nouveau bloqué, rétablissant ainsi l'état du disjoncteur 18 en vue d'un nouveau cycle marche-arrêt. Ceux du métier comprendront que l'inducteur isolant sert à assurer une charge adéquate du condensateur de commutation 24. Si la mise sous tension de l'autre moteur 1 4 se fait simultanément avec la mise hors tension du moteur 12, la présence de l'inducteur isolant 34 a pour effet d'éviter l'apparition d'un trajet à trop faible impédance pour le courant produit par fonctionnement en roue-libre qui passe a l'autre moteur i 4 et à la borne po positive de la batterie.Ainsi, on assure que la tension sur l'anode de la diode 32 passe temporairement à une valeur sensiblement supérieure à la tension fournie par la borne positive de la source dé courant 1 6, même si l'autre moteur 1 4 est mis sous tension au moment où le moteur 1 2, fonctionnant en rouelibre, produit du courant. Dans la seconde variante de réalisation, un quatrième SCR 38 remplace la diode 32 et l'inducteur isolant 34 est supprimé. Après que le second SCR 22 a eté débloqué et le condensateur de commutation 24 entièrement chargé, le quatrième SCR 38 est rendu passant pour fermer le circuit 30 de fonctionnement en roue-libre. Les valeurs des composants mentionnés ci-dessus peuvent être aisément choisies en fonction d'un moteur et d'une source de courant déterminés. La présente invention se prête également à des applications où plus de deux moteurs sont mis en oeuvre, comme cela sera évident à l'homme du métier. D'autres aspects, objets et avantages de la présente invention peuvent être obtenus en étudiant les dessins, la description et les revendications annexees. REVENDICATIONS 1. Circuit électrique (10) destiné à alimenter une pluralité de moteurs à courant continu (1 2, 14) à partir d'une source de courant continu (16), ces moteurs (12,-14) étant propres à produire du courant lors de leur mise à l'état de fonctionnement en roue-libre, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de fonctionnement en roue-libre (30) associe à chacun des moteurs (12, 14), ce circuit (30) comprenant un dispositif à conduction unidirectionnelle (32) ;. un disjoncteur (J 8) monté en série avec au moins un des moteurs a courant continu (12, 14), ledit disJoncteur (18) comprenant un semi-conduc- teur principal de commutation (20), un condensateur de commutation (24). monté en parallèle avec ce semi-conducteur principal de commutation (20?, un second semi-conducteur de commutation (22) monté en série avec le condensateur de commutation (24) pour permettre de fermer de manière sélective un circuit reliant le semi-conducteur principal de commutation (20) et ledit condensateur de comsutation (24), et des moyens (26, 28) pour charger ce condensateur selon une polarité.déterminée et à un niveau suffisant pour assurer la commutation du semi-conducteur principal de commutation (20) lors de l'activation du second semi-conducteur de commutation (24) ; et des moyens (34) destinés à empêcher le passage vers ltalimenta- tion (16) du courant produit lors du fonctionnement en roue-libre. 2. Circuit électrique selon la revendication I, caracténse- en ce que les moyens d'impédance (34) sont constitués par un inducteur t34) monté en serie-avec le dispositif à conduction unidirectionnelle (32), le disjoncteur 3. Circuit électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (34) sont constitues par un dispositif à conduction unidirectionnelle (38) pouvant fonctionner de manier sélective et comportant une cathode en contact électrique avec l'alimentation (16). 4. Circuit électrique selon la revendication 3, caracterisé en ce que le dispositif à conduction unidirectionnelle (38) est un redresseur au silicium contrôlé. 5. Circuit électrique selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens d'impédance (34) sont constitués par un inducteur (34) monté en série avec le circuit de fonctionnement en roue-libre (30), ce circuit (30) étant intercalé entre l'inducteur (30) et le disjoncteur (18). 6. Circuit électrique destiné à alimenter une pluralité de charges (12, 14) à partir d'une source de courant électrique (1 6), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de contrôle (1 8) pour assurer de manière sélective la mise en circuit et la mise hors circuit de l'une des charges (12) par rapport à l'alimentation (1 6), ces moyens de contrôle (1 8) comprenant un condensateur de commutation (24) ; un circuit électrique de fonctionnement en roue-libre (30) associé à ladite charge (1 2) ; et un inducteur (34) positionné sur le trajet du circuit de fonctionnement en roue-libre entre ladite charge (1 2) et l'alimentation (1 6). 7. Circuit électrique selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite charge (1 2) est un moteur électrique. 8. Circuit électrique selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de contrôle (1 8) comprennent un premier dispositif semi-conducteur de commutation (20) monté en parallèle avec le condensateur de commutation (24), des moyens (26, 28) pour charger le condensateur (24) selon une po larité et à un niveau suffisant pour assurer la commutation du premier dispositif semi-coraducteur de commutation (20), et un second dispositif de commuta- tion (22) permettant de fermer de manière sélective le trajet de courant entre le condensateur (24) et le premier dispositif semi-conducteur de commutation (20). 9. Circuit électrique selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite alimentation (I 6) est à courant continu. 10. Circuit électrique selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'inducteur (34) n'est pas en série avec la combinaison d'une desdites charges (12) et les moyens de contrôle (18).