Brevet FR2768851A1 — publié le 19990326

Condensateur de système de barres conductrices L'invention se rapporte à un condensateur de système de barres conductrices. Des systémes d'entraînement pour de grandes puissances, par exemple un dispositif d'entraînement de traction, disposent normalement d'un circuit intermédiaire de tension. Les semistors de puissance sont montés dans des modules de phase. Dans des convertisseurs de puissance de ce genre, on a le problème de raccorder à basse impédance aux circuits intermédiaires de tension, les modules de phase munis d'interrupteurs à semistors de puissance. Ce circuit intermédiaire de tension comporte une batterie de circuits intermédiaires, constituée de plusieurs condensateurs de circuits intermédiaires et un système de barres conductrices à basse impédance. On utilise de nos jours pour la batterie de circuits intermédiaires des condensateurs de construction à basse impédance qui sont décrits plus en détails dans l'article "Trockene MKK-Kondensatoren für moderne Schienenfahrzeuge" de Harald Vetter, publié dans le journal allemand "Components", volume 34, 1996, cahier 2, pages 50 à 53. Ces condensateurs sont raccordés, par l'intermédiaire de câbles soigneusement posés ou de conducteurs rubans à basse impédance onéreux, à un système central de barres conductrices, également à basse impédance, par lequel les modules de phase sont reliés de manière conductrice de l'électricité. L'invention vise à résoudre le problème mentionné au début du présent mémoire. On y parvient, suivant l'invention, par un condensateur de système de barres conductrices, qui comporte une plaque de support en matériau électrique isolant ayant un évidement, deux toles formant barres conductrices qui sont munies d'au moins une patte de contact et qui sont, en correspondance avec l'évidement de la plaque de support, conformées en cuvette de manière à former une cavité, et qui comportent plusieurs enroulements de condensateurs qui sont montés dans la cavité de telle manière que leurs surfaces de contact côté frontal sont reliées de manière conductrice de l'électricité chacune à une tôle formant barre conductrice, les deux tôles formant barres conductrices et la plaque de support étant reliées de manière inamovible. Du fait que le condensateur de système de barres conductrices réunit en une unité les condensateurs de circuit intermédiaire, le système de barres conductrices à basse impédance et les liaisons électriques entre les condensateurs et le système de barres conductrices, les problèmes mentionnés au début du présent mémoire ne se posent plus. Pour intégrer les condensateurs au système de barres conductrices à basse impédance, ce système de barres conductrices comporte une cavité dans laquelle ne sont montés que les enroulements des condensateurs de circuit intermédiaire, ces enroulements étant montés de telle manière que leurs surfaces de contact côté frontal peuvent être reliées de manière conductrice de l'électricité chacune à une tôle formant barre conductrice. Afin d'obtenir cette cavité dans le système de barres conductrices, les tôles formant barres conductrices de ce système sont conformées en cuvette et la plaque de support en matériau isolant de l'électricité, présente entre ces tôles formant barres conductrices, est munie d'un évidement dans la région des déformations en cuvette. Du fait que les enroulements de condensateur sont reliés, de manière conductrice de l'électricité, directement au moyen de leurs surfaces de contact aux tôles formant barres conductrices du système de barres conductrices à basse impédance, on se dispense des câbles de liaison ou des conducteurs rubans à basse impédance onéreux. Le circuit intermédiaire de tension a ainsi une impédance encore plus basse. Comme on n'a besoin que des enroulements des condensateurs, on gagne également de la place et on se dispense de mesure de maintien dans le convertisseur de puissance. Dans un mode de réalisation avantageux de ce condensateur de système de barres conductrices, L'ensemble constitué de la plaque de support et des tôles formant barres conductrices, disposées de part et d'autre, est entouré d'une feuille dont les pattes de contact font saillies. Suivant un mode de réalisation avantageux du condensateur de système de barres conductrices, les plusieurs enroulements de condensateurs sont réunis en au moins une pile d'enroulements. Suivant un perfectionnement avantageux du condensateur de systéme de barres conductrices, chaque partie en forme de cuvette des tôles formant barres conductrices sont munies de perçage dont chaque fois au moins deux sont ménagés en correspondance avec une surface de contact d'un enroulement de condensateur. Suivant un mode de réalisation avantageux du condensateur de système de barres conductrices, la plaque de support dépasse en surface des tôles formant barres conductrices situées de part et d'autre de telle manière que l'on obtient un bord faisant le tour. Suivant un mode de réalisation avantageux du condensateur de système de barres conductrices, les pattes de contact des deux tôles formant barres conductrices sont disposées l'une en face de l'autre. Suivant un mode de réalisation avantageux du condensateur de système de barres conductrices, L'ensemble constitué de la plaque de support et des tôles formant barres conductrices montées de part et d'autre, entourée de la feuille, est stratifié. Suivant un mode de réalisation avantageux du condensateur de système de barres conductrices, il est prévu comme enroulements de condensateur chaque fois un enroulement plat. Suivant un mode de réalisation avantageux du condensateur de système de barres conductrices, I'évidement est rectangulaire. Pour continuer d'expliciter l'invention, on se réfère au dessin qui illustre schématiquement un mode de réalisation du condensateur de système de barres conductrices suivant l'invention. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation avantageux d'un condensateur de système de barres conductrices suivant l'invention, et la figure 2 est la vue du côté droit du condensateur de système de barres conductrices suivant l'invention de la figure 1. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation avantageux d'un condensateur de système de barres conductrices suivant l'invention. Ce condensateur de système de barres conductrices comporte une plaque 2 de support, en un matériau électrique isolant, ayant un évidement 4, deux tôles 6 et 8 formant barres conductrices et plusieurs enroulements 10 de condensateur. Dans la région de l'évidement 4 de ta plaque 2 de support, les tôles 6 et 8 formant barres conductrices, disposées de part et d'autre, sont conformées chacune en cuvette de manière à obtenir une cavité 12 dans la région de l'évidement 4. Cette conformation en cuvette des tôles 6 et 8 formant barres conductrices est produite au moyen d'une technique de cintrage ou par emboutissage profond. Chaque enroulement 10 de condensateur est muni du côté frontal d'une surface 14 de contact. Ces enroulements 10 de condensateur sont réunis en une pile 16 d'enroulements et ensuite montés dans l'évidement 4, de telle manière que leurs surfaces 14 de contact, côté frontal, sont reliées de manière conductrice de l'électricité à la tôle 6 ou 8 formant barre conductrice. Les enroulements 10 de condensateur peuvent aussi être empilés individuellement dans l'évidement 4 de la plaque 2 de support. En outre, on a la possibilité de disposer ces enroulements 10 de condensateur en plusieurs piles 16 d'enroulements qui peuvent être superposées ou disposées côte à côte dans l'évidement 4 de la plaque 2 de support. II est prévu, comme enroulements 10 de condensateur, un enroulement plat qui est connu par l'article cité au début du présent mémoire. Pour produire les liaisons électriques entre les surfaces 14 de contact, côté frontal, des enroulements 10 de condensateur et les tôles 6 et 8 formant barres conductrices, les tôles 6 et 8 formant barres conductrices sont munies chacune d'au moins deux perçages 18 dans la région des surfaces 14 de contact côté frontal. Ces perçages 18 sont utilisés pour le brasage des trous intérieurs. Après le brasage, chaque perçage 18 est rempli de métal d'apport de brasage, ce qui produit la liaison électrique entre les surfaces 14 de contact côté frontal et les tôles 6 et 8 formant barres conductrices. On peut imaginer de plus aussi des contacts par pression. Les tôles 6 et 8 formant barres conductrices, qui sont disposées de part et d'autre de la plaque 2 de support, n'y sont pas reliées de manière amovible. On obtient cela par exemple au moyen de colle. Afin qu'il soit présent une ligne de fuite suffisante entre les tôles 6 et 8 formant barres conductrices, disposées de part et d'autre, cette plaque 2 de support est plus grande en surface que les tôles 6 et 8 formant barres conductrices, si bien que la plaque 2 de support comporte un bord 22 faisant le tour. Après que les deux tôles 6 et 8 formant barres conductrices ont été collées à la plaque 2 de support et que les enroulements 10 de condensateur, disposés auparavant dans la cavité 12, ont été brasés aux tôles 6 et 8 formant barres conductrices, cet ensemble est entouré d'une feuille 24. Cette feuille 24 peut être collée à cet ensemble. Les enroulements 10 de condensateur sont protégés de l'humidité et de la poussière par cette feuille 24. La figure 2 est une vue du côté droit du condensateur de système de barres conductrices de la figure 1. A cette vue, la tôle 8 formant barre conductrice n'est représentée que par une ligne en tirets. Afin que la vue sur la cavité 12 soit dégagée, la feuille 24 et la tôle 6 formant barre conductrice sont en partie découpées. On voit alors à cette figure, les surfaces 14 de contact, côté frontal, des plusieurs enroulements 10 de condensateur qui sont empilés dans l'évidement 4. L'évidement 4 est rectangulaire, si bien que les enroulements 10 de condensateur peuvent être empilés de manière simple. En outre, il ressort de cette vue de côté que les tôles 6 et 8 formant barres conductrices comportent chacune au moins une patte 26 de contact, une patte d'une tôle formant barre conductrice étant disposée en coïncidence avec la patte de contact de l'autre tôle formant barre conductrice. La feuille 24, qui entoure cet ensemble constitué de la plaque 2 de support et des tôles 6 et 8 formant barres conductrices, disposées de part et d'autre, laisse les pattes 26 de contact dégagées. Deux pattes 26 de contact en coïncidence forment un raccordement électrique. Le nombre de ces raccordements électriques dépend du nombre des modules de phase d'un convertisseur de puissance qui doit être relié de manière conductrice de l'électricité à ce condensateur de système de barres conductrices. Dans ce mode de réalisation du raccordement électrique, un module de phase comporte un contact enfichable. On peut utiliser aussi d'autres techniques de raccordement. Par ce condensateur de système de barres conductrices suivant l'invention, on n'a plus besoin, pour produire un circuit intermédiaire de tension, de câbles ou de conducteurs rubans à basse impédance, pour relier du point de vue électrique des condensateurs à un système de barres conductrices à basse impédance. Le circuit intermédiaire de tension est à impédance encore plus basse, en raison de l'absence de ces câbles ou conducteurs rubans. En outre, un circuit intermédiaire de tension ayant une structure de ce genre occupe bien moins de place du convertisseur de puissance, si bien que le convertisseur de puissance devient encore moins encombrant. REVENDICATIONS 1. Condensateur de système de barres conductrices, caractérisé en ce qu'il comporte une plaque (2) de support, en un matériau isolant de l'électricité, ayant un évidement (4), deux tôles (26) formant barres conductrices qui sont munies d'au moins une patte (26) de contact et qui sont, en correspondance avec l'évidement (4) de la plaque (2) de support, conformée en cuvette de manière à former une cavité (12), et en ce qu'il comporte plusieurs enroulements (10) de condensateur qui sont montés dans la cavité (12) de telle manière que leurs surfaces (14) de contact côté frontal sont reliées de manière conductrice de l'électricité chacune à une tôle (6, 8) formant barre conductrice, les deux tôles (6, 8) formant barres conductrices et la plaque (2) de support étant reliées entre elles de manière inamovible. 2. Condensateur de système de barres conductrices suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble constitué de la plaque (2) de support et des tôles (6, 8) formant barres conductrices, disposées de part et d'autre, est entouré d'une feuille (24) dont font saillies les pattes (26) de contact. 3. Condensateur de système de barres conductrices suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les plusieurs enroulements (10) de condensateur sont réunis en au moins une pile (16) d'enroulements. 4. Condensateur de système de barres conductrices suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque partie en forme de cuvette des tôles (6, 8) formant barres conductrices est munie de perçages (18) dont chaque fois au moins deux sont ménagés en correspondance avec une surface (14) de contact d'un enroulement (10) de condensateur. 5. Condensateur de système de barres conductrices suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque (2) de support dépasse en surface des tôles (6, 8) formant barres conductrices disposées de part et d'autre, de telle manière que l'on obtient un bord (22) faisant le tour. 6. Condensateur de système de barres conductrices suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les pattes (26) de contact des deux tôles (6, 8) formant barres conductrices sont montées les unes en face des autres. 7. Condensateur de système de barres conductrices suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'ensemble, constitué de la plaque (2) de support et des tôles (6, 8) formant barres conductrices disposées de part et d'autre, entouré de la feuille (24), est stratifié. 8. Condensateur de système de barres conductrices suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu, comme enroulement (10) de condensateur, chaque fois un enroulement plat. 9. Condensateur de système de barres conductrices suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'évidement (4) est rectangulaire.