Brevet FR2568731A1 — publié le 19860207

La présente invention concerne des perfectionnements apportés à l'alimentation et à la distribution en énergie électrique alternative à des charges qu'elles soient capacitives et/ou inductives de façon à ce que lesdites charges soient alimentées de façon cyclique d'une part, et de façon synchrone d'autre part. Ïe but de ces perfectionnements étant de répartir dans le temps et de façon synchrone l'apport de puissance lors de la commutation manuelle d'une charge sur le générateur, ou source, d'énergie électrique. Un premier aspect de l'invention a trait à un procédé pour, dans un dispositif de distribution d'énergie électrique à différents types de charges, les sélectionner automatiquement dans un ordre donné, et les commuter à la source d'énergie électrique alternative au zéro de la tension, indépendamment de la commande manuelle associée aux dites charges, le procédé comprenant la succession des étapes suivantes - on détecte l'apparition de la charge et/ou des suivantes, qu'elles soient simultanées ou asynchrones, - on sélectionne dans un ordre donné, dit prioritaire, lesdites charges, - on commute dans cet ordre lesdites charges sélectionnées, et ce d'une façon synchrone et dépendante par rapport à la forme d'onde de la tension alternative de la source d'énergie électrique. Dans le cas où la forme d'onde de la source d'énergie est sinusoldale, la commutation desdites charges est effectuée de façon synchrone et en phase par rapport au zéro de la tension de la source d'énergie électrique. Dans le cas où la forme d'onde de la tension de la source d'énergie est trapézoldale, la commutation des charges est effectuée de façon synchrone et déphasée d'un angle connu pendant la durée d'un cycle, et imposé par rapport à l'origine de l'apparition de la tension alternative de la source d'énergie ; alternativement cette commutation desdites charges peut être effectuée de façon synchrone et déphasée d'un angle continuement variable pendant plusieurs cycles. Ainsi grâce aux dispositions précités et dans le cas d'une onde non sinusoldale, par exemple rectangulaire ou trapézoldale, on a retardé d'un nombre prédéterminé de périodes la commutation des charges, puis on a rétablit le synchronisme de leur commutation après ce nombre prédéterminé de périodes. Grâce à cet agencement, on est assuré que la commutation des charges sur la source d'énergie ne se fera pas simultanément et que cette commutation ne surchargera pas la source énergie. En effet, lors de la commutation d'une charge capacitive par exemple, si cette commutation s'effectue à l'instant où l'amplitude de l'onde sinusoldale est à son maximum, le saut de tension U provoqué par cette commutation détermine un appel de courant considérable dû au dU/dt, qui est'seulement limité par l'impédance de la source d'énergie, le dU/dt est celui de la fonction sinusoldale et la forme d'onde de ladite source, et le courant est ainsi fortement diminué. Dans le cas d'une forme d'onde non sinusoldale, par exemple dans le cas d'une onde trapézoldale, le décalage dans le temps de la commutation par rapport à l'origine de l'apparition de ladite tension tra pézoldale, répartit la puissance dans le temps, et évite dès l'origine une mise en parallèle d'une charge sur l'autre à la source d'énergie. De préférence, la détection de l'apparition d'une ou de plusieurs charges sur la source d'énergie est opéré de la façon suivante - on insère entre la source d'énergie électrique alternative et la ou les charges une impédance de valeur élevée dè façon à limiter le courant parcourant la ou lesdites charges lorsque celle-ci sont commutées manuellement ou automatiquement d'une façon asynchrone, - on détecte le courant parcourant cette impédance, celui-ci étant représentatif de cette commutation asynchrone, - on donne l'ordre dès l'apparition de ce courant à un élément de commutation bidirectionnel de court-circuiter ladite impédance de façon synchrone, en phase ou déphasé suivant la forme d'onde de ladite source, - on répartit cycliquement l'ordre de commutation des commutateurs bidirectionnels au cas où l'apparition des charges est simultanée. De préférence encore, la sélection dans un ordre donné desdites charges s'établit suivant un ordre dépendant de la fréquence de la source d'énergie électrique, et indexé à la période ou n-ième période de ladite fréquence. De préférence encore, la commutation synchrone s'effectue à l'aide d'un détecteur de passage à zéro pris comme référence de l'onde alternative de la source d'énergie. De préférence enfin, la commande synchrone peut être déphasée d'un certain angle par un circuit retard de type monostable ou compteur logique dans le cas d'une onde trapézoldale de la source d'énergie, et ce par rapport à l'origine de l'apparition de ladite onde trapézoidale ; alternativement, la commande synchrone peut être déphasée d'une pluralité d'angles répartis sur plusieur périodes de ladite onde trapézoidale. Le procédé de l'invention sera mieux compris à la description qui va être faite d'un circuit le mettant en oeuvre. Sur le circuit de la figure de la planche unique annexée, une source 1 d'énergie électrique alternative est reliée d'une part à une pluralité d'inter rupteurs commandés 2,2',2" à une pluralité de bornes 3,3',3", 4,4',4" de récepteurs extérieurs 5,5',5" comportant une charge qui peut être d'une manière générale inductive, résistive et/ou capacitive ; ces récepteurs sont par exemple des ordinateurs, des imprimantes, des mémoires à disques, etc... La source 1 est reliée d'autre part à des moyens de commande synchrones 6,6',6" des interrupteurs 2,2',2", et à un moyen 7 de commande cyclique desdits moyens de commande synchrones 6,6',6". Dans la majorité des cas la mise en route des récepteurs 5,5',5" se fait au moyen d'un interrupteur manuel 8,8',8". A la fermeture d'un ou plusieurs interrupteurs 8,8',8", que cette fermeture soit simultanée ou consécutive, le montage de l'invention engen dre le processus automatique suivant elles les circuits de commande 6,6',6", en parallèles sur les interrupteurs 2,2',2" qui sont normalement ouverts, détectent le courant passant dans les récepteurs et interdisent la fermeture des interrupteurs 2,2',2" tant que la tension de la source n'a pas passée par sa valeur nulle ; lors de ce passage en valeur nulle, les interrupteurs 2,2',2" se ferment dans un ordre défini par les moyens de commande cyclique 7 ; les moyens de commande cyclique 7 remplissant cette fonction peuvent être un compteur numérique en anneau (par exemple le CD 4017 de RCA), un registre à décalage, etc... La procédure ci-dessus décrite s'applique bien à une source alternative sinusoldale ; dans le cas d'une source trapézoidale ou rectangulaire, les moyens de commande 6,6',6" introduisent un retard par rapport à l'apparition de la tension après passage au nul ce retard provoque donc une charge préalable des récepteurs par rapport aux récepteurs déjà commutés et évite ainsi la surcharge à l'apparition de la tension aux bornes de la source. En effet, la plus grande partie de l'énergie est absorbée par les générateurs. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour, dans un dispositif d'alimentation et de distribution en énergie électrique alternative commuter automatiquement plusieurs charges à une source d'énergie électrique alternative, dès l'apparition desdites char gels, et quel que soit l'ordre d'apparition, de façon cyclique et en synchronisme par rapport à la forme d'onde de la source d'énergie électrique, caractérisé en ce qu'il comprend la succes sion des étapes suivantes - on détecte l'apparition d'une ou plusieurs charges sur la source d'énergie électrique, - on sélectionne dans un ordre donné la commutation desdites charges à la source d'énergie électrique, - on.commute dans l'ordre donné lesdites charges à la source d'énergie électrique, d'une façon synchrone par rapport à la forme d'onde de la tension alternative de ladite source d'énergie, la commutation desdites charges étant effectuée - de façon synchrone et en phase par rapport au zéro de tension de la source d'énergie électrique, lorsque la forme d'onde de la source d'énergie est sinusoldale, - de façon synchrone et déphasée d'un angle connu pendant un cycle et imposé par rapport à l'origine de l'apparition de la tension alternative de la source d'énergie, lorque la forme d'onde de la tension de la source d'énergie est trapézoidale ou rectangulaire 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la détection de l'appa rition d'une ou de plusieurs charges sur la source d'énergie est opéré de la façon suivante - on insère entre la source d'énergie électrique alter native et la ou les charges une impédance de valeur élevée de façon à limiter le courant parcourant la ou lesdites charges lorsque celles-ci sont commutées ma nuellement ou automatiquement d'une façon asynchrone, - on détecte le courant parcourant cette impédance, celui-ci étant représentatif de cette commutation asyn chrone, - on donne l'ordre dès l'apparition de ce courant à un élément de commutation bidirectionnel de court-circuiter ladite impédance de façon synchrone, en phase ou déphasé suivant la forme d'onde de ladite source, - on répartit- cycliquement l'ordre de commutation des commutateurs bidirectionnels au cas où l'apparition des charges est simultanée ; 3.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la sélection dans un ordre. donné desdites charges s'établit suivant un ordre dépendant de la fréquence de la source d'énergie élec trique, et indexé à la période ou n-ième période de ladite frequence 4.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la co mutation syn chrone s'effectue à l'aide d'un détecteu de passage à zéro pris comme référence de l'onde alternative de la source d'énergie 5.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la commande synchrone peut être déphasée d'un certain angle par un circuit retard de type monostable ou compteur logique dans le cas d'une onde trapézoidale de la source d'énergie, et ce par rapport à l'origine de l'apparition de ladite onde trapézoldale.