Brevet FR2624303A1 — publié le 19890609

REGULATEUR DE TENSION A FILTRE FERRO-RESONNANT. La présente invention concerne un perfectionnement apporté aux régulateurs de tension ferro-magnétique dans lesquels on utilise les propriétés de la ferro-réson- nance pour la saturation des circuits magnétiques et qui sont utilisés notamment dans les onduleurs ainsi que dans les régulateurs stabilisateurs de tension et pour lesquels on utilise les propriétés de ferro-résonnance avec saturation du circuit magnétique dans le processus de régulation de tension. D'une manière générale, de tels régulateurs sont constitués essentiellement d'un circuit magnétique as- socié à des bobinages. Les régulateurs commercialisés à ce jour donnent satisfaction d'un simple point de vue fonctionnel, mais conduisent, pour une puissance et des performances don- nées à des ensembles lourds et volumineux (donc coûteux), compte-tenu que l'évacuation des pertes ther- miques dégagées tant par le circuit magnétique que par les différents bobinages qui, à ce jour, est réalisé simplement en contrôlant la température de l'air ambiant environnant le dispositif, l'échange thermique étant réalisé par simple conduction et convection naturelles. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, qu'il était possible d'obtenir des régulateurs de dimensions notablement réduites par rap- port aux régulateurs actuels et ce, pour une puissance et performance sensiblement identiques en associant au dit régulateur un ensemble permettant une extraction forcée des pertes thermiques dégagées tant par le cir- cuit magnétique que par les différents bobinages. De manière simple, conformément à l'invention, l'ensemble permettant cette extraction des pertes ther- miques est constitué par une circulation d'air forcée, dirigée contre l'une des surfaces du régulateur et s'écoulant le long des autres surfaces. La figure unique annexée illustre, schématiquement, et en perspective un exemple de réalisation d'un régula- teur conforme à l'invention. Si l'on se reporte à cette figure, le régulateur proprement dit est constitué, de manière conventionnel- le, d'un circuit ferro-magnétique (1) associé à des bobinages (2). Conformément à l'invention, sur l'un des côtés du régulateur, par exemple du côté de la surface portant le bobinage (2)-, est disposé un ensemble permet- tant l'extraction des pertes thermiques dégagées tant par le circuit magnétique (1) que par les bobines (2), cet ensemble étant désigné par la référence générale (3) et étant constitué essentiellement d'un ventilateur (4) disposé en regard des bobines (2). Ce ventilateur (4) est monté sur un support (5) et son flux d'air est canalisé, par exemple au moyen d'un boitier (6) qui s'étend depuis le support (5) jusqu'à proximité des bobines et ce, de telle sorte que le flux d'air agisse sur toute la surface du régulateur. Le flux d'air s'échappe d'une part au travers des bobinages, et d'au- tre part et surtout, latéralement le long des parois du régulateur. Bien entendu, le débit d'air sera fonction de la puissance du régulateur, donc des pertes calorifi- ques qui se produisent et sera réglé pour extraire pra- tiquement la plus grande partie de ces pertes malgré un échauffement très limité du système tant sur la surface périphérique qu'à l'intérieur bobinage et noyau magnéti- que. On a constaté, qu'en procédant de cette manière, il était possible d'obtenir un dimensionnement réduit du régulateur et ce, pour une puissance et des pertes sen- siblement identiques. A titre illustratif, il a été possible de réaliser un régulateur de 5KVA pesant en- viron soixante kilos et ayant un encombrement de 25 dm3 alors, qu'à ce jour, un régulateur équivalent ayant une puissance de 5KVA et dont l'évacuation des pertes ther- miques est réalisée uniquement par contrôle de la tempé- rature de l'air ambiant environnant, par simple conduc- tion et convection naturelles, pesait quant à lui en- viron cent cinquante kilos pour un encombrement de 70 dm3 Une telle réduction du dimensionnement des constituants du régulateur peut s'expliquer par le fait que l'adjonction de l'ensemble d'extraction des pertes thermiques dégagées, permet d'augmenter considérablement le rapport pertes joules sur pertes fer et ce, sans al- tération sensible des pertes totales et autres perfor- mances du régulateur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit précédemment mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit. Ainsi, pour des régulateurs de très grande puis- sance, il pourrait être envisagé d'utiliser d'autres systèmes d'extraction des pertes joules que la simple circulation d'air forcée, par exemple d'utiliser un système de fluide de refroidissement ou toute autre combinaison de système (circulation d'eau, ailettes ou dissipateurs couples au niveau du circuit magnétiques..). REVENDICATIONS 1/ Régulateur de tension ferro-magnétique dans lequel on utilise les propriétés de la ferro-résonnance pour la saturation des circuits magnétiques du type comportant un circuit ferro-magnétique (1) associé à des bobinages, caractérisé en ce qu'il est combiné avec un ensemble (3) permettant une extraction forcée des pertes thermiques dégagées tant par le circuit magnétique (1) que par les différents bobinages (2). 2/ Régulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble (3) permettant l'extraction des pertes thermiques est constitué par une circulation d'air forcée dirigée contre l'une des surfaces du régu- lateur et s'écoulant le long des autres surfaces. 3/ Régulateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ensemble (3) est constitué essentiellement d'un ventilateur (4) disposé en regard des bobines (2), ce ventilateur (4) étant monté sur un support (5) et son flux d'air étant canalisé par l'intermédiaire d'un boi- tier (6) qui s'étend depuis le support (5) jusqu'à pro- ximité des bobines (2) et ce, de telle sorte que le flux d'air agisse sur le maximum de surface du régulateur.