Brevet FR2611329A1 — publié le 19880826

L'invention concerne un circuit pour des métiers à filer ou à retordre, dans lequel les organes de filature ou de retordage sont entraînés individuellement par des moteurs asynchrones et qui comportent des unités auxiliaires entrainées séparément, et comportant a) au moins un onduleur conçu pour un fonctionnement sur qua tre quadrants et prévu pour le raccordement des dispositifs d'entraînement individuel, b) au moins un onduleur supplémentaire pour le raccordement du dispositif d'entraînement des unités auxiliaires, c) au moins un redresseur pouvant être raccordé, côté entrée, au réseau, d) au moins un circuit intermédiaire à courant continu, e) une liaison réunissant, sur le côté de la tension continue, tous les onduleurs, et f) une unité de commande, qui, dans le cas d'une défaillance du réseau, est alimentée de façon temporaire par un accumu lateur électrique jusqu'à l'arrêt de la machine et commande les onduleurs, contrôle l'application de la tension du ré seau au redresseur et, dans le cas de l'identification d'une défaillance du réseau, réduit la fréquence de sortie de l'on duleur conçu pour un fonctionnement dans les quatre qua drants, de telle sorte que grâce à un freinage, par fonc tionnement en génératrice, des dispositifs d'entraînement individuel, l'énergie nécessaire pour l'alimentation du dis positif d'entraînement des unités auxiliaires pendant une opération d'arrêt de la filature est introduite dans le cir cuit intermédiaire. Il est connu (brevet allemand N" 33 47 113), dans des métiers à filer ou à retordre dans lesquels les organes de filage ou de retordage sont entraînés individuellement par des moteurs asynchrones et qui comportent des unités auxiliaires entraînées séparément, de raccorder le ou les onduleurs, qui sont conçus pour un fonctionnement dans les quatre quadrants et qui sont associés aux dispositifs d'entraînement in dividuel, ainsi que l'onduleur, qui est associé au dispositif d'entraînement des unités auxiliaires, directement au même circuit intermédiaire d'un mutateur. De ce fait, dans le cas d'une défaillance du réseau, il est possible d'introduire dans le circuit intermédiaire, grâce à un freinage par fonctionnement en génératrice des moteurs asynchrones, l'énergie nécessaire pour la Doursuite de l'entraînement des unités auxiliaires, afin de pouvoir réaliser un programme d'arrêt de la filature, pour lequel, afin d'éviter une surtension dans le circuit intermédiaire, il faut régler le freinage par fonctionnement en génératrice en fonction du rapport de la tension du circuit intermédiaire à la fréquence de sortie. Les possibilités de réglage de la marche avec arrêt par inertie des différents dispositifs d'entraînement sont par conséquent limitées. I1 est également connu d'utiliser une même tension de circuit intermédiaire également dans le cas d'un circuit pour des métiers à filer à entraînement individuel (demande de brevet allemand publié sous le N" 25 21 940), dans lequel chaque moteur ou chaque groupe de moteurs associés en fonctionnement possède un onduleur propre. Un couplage des circuits intermédiaires est censé permettre un transport d'énergie d'un mutateur à l'autre, par exemple dans le cas de la défaillance d'un redresseur. L'invention a pour but de perfectionner un circuit du type indiqué plus haut. Ce problème est résolu à l'aide d'un circuit caractérisé par g) au moins un mutateur complet à circuit intermédiaire respectif, pour le raccordement des dispositifs d'entraînement individuel et du disposiitf d'entraînement des unités auxiliaires, h) un convertisseur continu-continu respectif situé dans le circuit intermédiaire de chaque mutateur à circuit intermé diaire, i) un redresseur situé dans la liaison, côté tension continue, des onduleurs, et j) un raccordement de la ligne de jonction, qui constitue la liaison située du côté tension continue, d'une part à la section, située entre le convertisseur continu-continu et l'onduleur, du circuit intermédiaire de l'onduleur associé aux dispositifs d'entraînement individuel et d'autre part à la section, située entre le redresseuret k convertisseur continu-continu,du mutateur associé au dispositif d'entra;- nement des unités auxiliaires. Grâce à l'association d'au moins un mutateur complet à circuit intermédiaire à chacun des dispositifs d'entraînement individuel et au dispositif d'entraînement des unités auxiliaires, il est possible, en liaison avec les convertisseurs continu-continu, de faire fonctionner les onduleurs avec des tensions différentes, sur le côté tension continue, sans qu'il faille de ce fait se passer d'une alimentation en énergie depuis le circuit intermédiaire du mutateur associé aux dispositifs d'entraînement individuel, dans le circuit intermédiaire du mutateur associé au dispositif d'entraînement des unités auxiliaires. Ceci accroît les possibilités de réglage d'arrêt par inertie des organes de filature ou de retordage ainsi que des unités auxiliaires, ce qui permet d'exécuter de façon simple un programme optimal d'arrêt de la filature.A cela s'ajoute l'avantage supplémentaire consistant en ce que les moteurs des dispositifs d'entraînement individuels d'une part et le ou les moteurs des unités auxiliaires d'autre part peuvent être conçus pour des tensions différentes. Un redresseur présent dans la liaison, située du côté tension continue, des onduleurs garantit qu'un flux d'énergie peut circuler uniquement dans la direction désirée, à savoir en direction du circuit intermédiaire du mutateur associé au dispositif d'entraînement des unités auxiliaires. De préférence les convertisseurs continu-continu sont réalisés sous la forme de hacheurs. Dans la mesure où les convertisseurs continucontinu possedent une tension de sortie variable, ils sont rac cordés de préférence à l'unité de commande commandant les onduleurs. Ceci simplifie la commande de tension pendant un programme d'arrêt de la filature, qui est exécuté de préférence avec un glissement constant des moteurs des dispositifs d'entraînement individuel lors du freinage par fonctionnement en génératrice. Ci-après on va expliquer de façon détaillée l'invention en référence à un exemple de réalisation représenté sur le dessin. La figure unique du dessin représente un schéma-bloc de cet exemple de réalisation. Dans un métier à filer comportant deux rangées d'organes de filature, l'entraînement de chaque organe de filature est réalisé au moyen d'un moteur asynchrone 1. Dans l'exemple de réalisation, tous les moteurs asynchrones 1 d'une rangée sont raccordés à un onduleur 2 d'un premier mutateur à circuit intenrédiaire (i.e. un moyen de changement de fréquence) et tous les moteurs asynchrones 1 de i ' autre rangée sont raccordés à un ondulateur 3 d'un serondntateur à circuit interm8diaire.Mais Mturellenwt il serait également possible de prévoir pour tous les moteurs asynchrones 1 un seul mutateur à circuit intermédiaire ou bien de répartir ces moteurs en plus de deux groupes et d'associer à chacun de ces groupes un mutateur complet propre à circuit intermédiaire. Dans le circuit intermédiaire, auquel l'onduleur 2 est raccordé, une énergie provenant d'un réseau triphasé 6 peut être introduite à l'aide d'un redresseur 4. De façon correspondante, un redresseur 5 permet d'introduire de l'énergie dans le circuit intermédiaire, auquel l'onduleur 3 est raccordé. Les unités auxiliaires non représentées du métier à filer sont entraînées au moyen d'un moteur asynchrone 7 qui est raccordé à un onduleur 8 d'un troisième mutateur à circuit intermédiaire. Une énergie peut être introduite dans le circuit intermédiaire de ce mutateur par l'intermédiaire d'un redresseur 9 raccordé au réseau triphasé 6. Entre l'onduleur 2 et le redresseur associé 4 il est prévu, en tant que convertisseur continu-continu, un hacheur (chopper) 10, dont la tension de sortie peut être modifiée, dans l'exemple de réalisation, entre 0 volt et la tension de service maximale de l'onduleur 2. Un hacheur 11 agencé de façon correspondante est branché entre le redresseur 5 et l'onduleur 3. Dans l'exemple de réalisation, il est également prévu un hacheur 12délivrant une tension de sortie variable, placé entre le redresseur 9 et l'onduleur 8. La tension de sortie de tous les redresseurs 4,5 et 9 est identique dans l'exemple de réalisation. Au contraire la tension maximale d'entrée de l'onduleur 8 est fixée à une valeur inférieure à celle des deux onduleurs 2 et 3 étant donné que le moteur asynchrone 7 possède une tension de service inférieure à celle des moteurs asynchrones 1. La commande des onduleurs 2,3 et 8 s'effectue par l'intermédiaire de lignes de commande 13 à partir d'une unité de commande 14 qui est alimentée par une batterie tampon 15 de manière à rester encore apte à fonctionner lorsque le réseau triphasé 6 est défaillant. L'unité de commande 14 ne reçoit pas seulement sa tension d'alimentation par l'intermédiaire d'une ligne 16 aboutissant au réseau triphasé 6. I1 reconnaît également une défaillance de la tension, par l'intermédiaire de cette liaison avec le réseau triphasé 6. L'unité de commande commande également les hacheurs 10,11 et 12 de manière à régler leur tension de sortie, et ce par l'intermédiaire de lignes de commande 17. Une ligne de jonction biphasée 1.8 relie les circuits intermédiaires des premier et second mutateurs à circuit intermédiaire, entre leurs onduleurs 2 et 3 et leurs hacheurs 10 et 11. A partir de là, la ligne de jonction 18 est raccordée, par l'intermédiaire d'un redresseur 19, à une section, située entre le redresseur 9 et le hacheur 12, du circuit intermédiaire du mutateur à circuit intermédiaire, associé au moteur asynchrone 7. Le redresseur 19 est inséré dans la ligne de jonction 18 de telle sorte qu'il autorise uniquement un flux d'énergie en direction du circuit intermédiaire du mutateur à circuit intermédiaire, indiqué en dernier lieu. Lors du démarrage de la machine et pendant le fonctionnement de cette dernière, la tension de sortie et la fréquence de sortie des onduleurs 2 et 3 alimentant les moteurs asynchrones sont adaptées aux exigences requises, indépendamment de la tension de sortie et de la fréquence de sortie de l'onduleur 8 alimentant le moteur asynchrone 7. Aucun courant ne circule alors dans la ligne de jonction 16. Si au contraire l'unité de commande 14 identifie une défaillance de la tension du réseau triphasé 6, ceci conduit au déclenchement d'un programme d'arrêt de la filature, lors duquel le synchronisme des moteurs asynchrones 1, qui entraînent les organes de filature, et du moteur asynchrone 7, qui entrain les unités auxiliaires, reste maintenu jusqu'à l'arrêt de la machine, ce qui empêche une modification des caractéristiques des fils filés ou même une rupture de ces derniers. L'introduction, qui est nécessaire à cet effet, d'une énergie dans le circuit intermédiaire du mutateur à circuit intermédiaire associé au moteur asynchrone 7est réalisée par l'intermédiaire du redresseur 19 de telle sorte que, grâce à une commande correspondante des onduleurs 2 et 3, les moteurs asynchrones 1 sont freinés, selon un fonctionnement en génératrice, avec un glissement constant. Cette énergie peut être envoyée par l'intermédiaire du hacheur 12 et de l'onduleur 8 au moteur asynchrone 7 avec la tension et la fréquence requises pour un arrêt synchrone par inertie. REVENDICATIONS 1. Circuit pour des métiers à filer ou à retordre, dans lesquels les organes de filature ou de retordage sont entraînés individuellement par des moteurs asynchrones (1) et qui comportent des unités auxiliaires (7) entraînées séparément, et comportant a) au moins un onduleur (2,3) conçu pour un fonctionnement sur quatre quadrants et prévu pour le raccordement des disposi tifs d'entraînement individuel, b) au moins un onduleur supplémentaire (8) pour le raccorde ment du dispositif d'entraînement des unités auxiliaires (7), c) aumoinsunredresseur (9) pouvant être raccordé, côté entrée, au réseau (6), d) au moins un circuit intermédiaire à courant continu, e) une liaison réunissant, sur le côté de la tension continue, tous les onduleurs (2,3,8), et f) une unité de commande (14), qui, dans le cas d'une défail lance du réseau, est alimentée de façon temporaire par un accumulateur électrique (15) jusqu'à l'arrêt de la machine et commande les onduleurs (2,3,8), contrôle l'application de la tension du réseau au redresseur (9) et, dans le cas de l'identification d'une défaillance du réseau, réduit la fréquence de sortie de l'onduleur (2,3) conçu pour un fonc tionnement dans les quatre quadrants, de telle sorte que grâce à un freinage, par fonctionnement en génératrice, des dispositifs d'entraînement individuel, l'énergie nécessaire pour l'alimentation du dispositif d'entraînement des unités auxiliaires (7) pendant une opération d'arrêt de la filatu re est introduite dans le circuit intermédiaire, caractérisé tar g) au moins un mutateur complet (2,4::3,5.8,9) à circuit inter médiaire respectif, pour le raccordenent des dispositifs d' entraîne- ment individuel et du dispositif d'entraînement des unités auxiliaires, h) un convertisseur continu-continu respectif (10,11,12) situé dans le circuit intermédiaire de chaque mutateur à circuit intermédiaire, i) un redresseur situé dans la liaison, côté tension continue, des onduleurs (2,3,8), et j) un raccordement de la ligne de jonction (18), qui constitue la liaison située du côté tension continue, d'une part à la section, située entre le convertisseur continu-continu (10,11) et l'onduleur (2,3), du circuit intermédiaire de l'onduleur associé aux dispositifs d'entraînement indivi duel et d'autre part à la section, située entre le redres seur (9)etle convertisseur continu-continu (12), du mutateur associé au dispositif d'entraînement des unités auxiliaires. 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que les convertisseurs continu-continu (10,11,12) sont réalisés sous la forme de hacheurs. 3. Circuit selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins le convertisseur continu-continu (12) du mutateur (8,9) associé au dispositif d'entraînement des unités auxiliaires, possède une tension de sortie variable. 4. Circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque convertisseur continu-continu (10,11,12), qui possède une tension de sortie variable, comporte une borne pour une commande de sa tension de sortie par l'unité de com- mande (14). 5. Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par une.commande, qui entraîne un glissement constant des moteurs asynchrones (1) dans le fonctionnement de freinage en génératrice, de la fréquence de l'onduleur (2,3) du mutateur (2,4,3,5) associé aux dispositifs d'entraînement. individuels, pendant le processus d'arrêt de la filature, déclenché dans le cas d'une défaillance du réseau. 6. Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le redresseur (19), qui est situé dans la ligne de jonction (18), est situé à l'état bloqué pour un flux d'énergie partant du circuit intermédiaire du mutateur (8,9) associé au dispositif d'entraînement des unités auxiliaires, pour aboutir dans le circuit intermédiaire du mutateur (2,4;3,5) associé aux dispositifs d'entraînement individuel