Brevet FR2907591A1 — publié le 20080425

La présente invention concerne un procédé et un dispositif d'alimentation d'un coupleur magnétique. Les coupleurs magnétiques ( Multi-Interphase Transformers en anglais) sont utilisés, par exemple, pour raccorder une charge à une source d'alimentation polyphasée. Pour plus d'informations sur les coupleurs magnétiques, il est possible de consulter l'article suivant : Modeling and Analysis of Multi-Interphase Transformers for Connecting Power Converters in Parallel , IN GYU PARK and SEON IK KIM, Dept. of Control and Instrumentation Eng., Wonkwang University, Iksan, Chonbuk, 570-749 Korea, IEEE 1997. Il est connu d'utiliser des sources d'alimentation polyphasées aptes à générer N tensions ou courants d'alimentation périodiques décalés angulairement les uns par rapport aux autres, N étant un entier supérieur ou égal à quatre. Les décalages angulaires entre les tensions ou courants d'alimentation utilisés sont uniformément distribués entre 0 et 2n rad. Un décalage angulaire de 2n rad correspond à une période de la tension ou du courant. Des coupleurs magnétiques connus des inventeurs sont décomposables en au moins quatre cellules magnétiques élémentaires, chaque cellule comportant : . un noyau magnétique propre à former un seul circuit magnétique fermé annulaire, ce noyau comportant à cet effet au moins trois barreaux non colinéaires par l'intermédiaire desquels s'établit le circuit magnétique fermé, au moins deux de ces barreaux présentant chacun une face plane tournée vers l'extérieur de la cellule et les lignes de champ du circuit magnétique fermé à l'intérieur de ces barreaux étant parallèles aux faces planes, . un ou plusieurs bobinages, chacun de ces bobinages étant enroulé autour d'un barreau du noyau magnétique de 2907591 2 manière à laisser au moins les deux barreaux avec une face plane, libres de tout bobinage, et . les cellules élémentaires sont accolées deux par deux par l'intermédiaire de leurs faces planes respectives 5 de manière à former des paires de premières et de secondes cellules accouplées magnétiquement les unes aux autres. Les inventeurs connaissent également des coupleurs magnétiques décomposables au moins en quatre cellules magnétiques élémentaires, chaque cellule comportant : 10 . un noyau magnétique propre à former uniquement un premier et un second circuits magnétiques fermés annulaires ayant une portion commune, ce noyau comportant un barreau magnétique central par l'intermédiaire duquel s'établit la portion commune aux deux circuits magnétiques fermés, et au 15 moins deux barreaux non colinéaires présentant chacun une face plane tournée vers l'extérieur de la cellule et les lignes de champ du premier ou du second circuit magnétique fermé à l'intérieur de ces barreaux étant parallèles à leur face plane, 20 . un ou plusieurs bobinages, chacun de ces bobinages étant enroulés autour du barreau central de manière à laisser au moins les deux barreaux avec une face plane, libre de tout bobinage, et . les cellules élémentaires sont accolées deux par 25 deux par l'intermédiaire de leurs faces planes respectives de manière à former des paires de premières et de secondes cellules accouplées magnétiquement les unes aux autres. Les procédés d'alimentation de ces coupleurs magnétiques consistent à : 30 a) alimenter le ou chaque bobinage de la première cellule avec l'une des tensions ou courants d'alimentation de manière à produire un flux magnétisant dans le barreau accolé de la première cellule avec la seconde cellule, dont 2907591 3 la composante fondamentale présente un décalage angulaire xi, et b) alimenter le ou chaque bobinage de la seconde cellule avec l'une des tensions ou courants d'alimentation 5 de manière à produire un flux magnétisant dans le barreau de la seconde cellule accolé avec la première cellule, dont la composante fondamentale présente un décalage angulaire La valeur absolue de la différence xi-xi est égale à 10 2n N Les coupleurs magnétiques ainsi alimentés fonctionnent correctement mais sont encombrants. L'invention vise donc à proposer un procédé d'alimentation de ces coupleurs magnétiques permettant, à 15 performances égales, de réduire l'encombrement des coupleurs magnétiques. L'invention a donc pour objet un procédé d'alimentation de ces coupleurs magnétiques dans lequel la valeur absolue de la différence entre les décalages 20 angulaires xi et xj est supérieure ou égale à N rad. Il a été observé que le fait d'imposer un décalage angulaire supérieur ou égal à N rad entre les décalages angulaires xi et xj réduit le flux magnétique maximal traversant les barreaux accolés. En effet, on se rapproche 25 ainsi d'un décalage angulaire de ir rad, ce qui correspond à une réduction optimale du flux magnétique maximal observable dans les barreaux accolés. Puisque le flux magnétique maximal traversant les barreaux accolés est réduit, il est possible de réduire la 30 dimension de ces barreaux de sorte que l'encombrement du coupleur magnétique est également réduit. 2907591 4 De plus, grâce à la distribution uniforme des décalages angulaires des N tensions ou courants d'alimentation, les harmoniques de tension ou de courant dans la charge alimentée par l'intermédiaire de ce coupleur 5 sont réduites. Les modes de réalisation de ce procédé d'alimentation peuvent comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - la valeur absolue de la différence entre les 10 décalages angulaires xi et xi est comprise entre TE- N rad et '+ N rad pour chaque paire de cellules ; -chaque bobinage d'une cellule est raccordé en série avec au moins un autre bobinage d'une autre cellule. L'invention a également pour objet un premier mode de 15 réalisation d'un dispositif d'alimentation d'un dipôle électrique, ce dispositif comportant : - une source d'alimentation à N phases, les décalages angulaires entre les phases étant uniformément réparties entre 0 et 2n rad, N étant supérieur ou égal à 20 quatre et 2n rad représentant une période de la tension ou du courant périodique, - un coupleur magnétique décomposable en au moins quatre cellules magnétiques élémentaires, chaque cellule comportant . 25 . un noyau magnétique propre à former un seul circuit magnétique fermé annulaire, ce noyau comportant à cet effet au moins trois barreaux non colinéaires par l'intermédiaire desquels s'établit le circuit magnétique fermé, au moins deux de ces barreaux présentant chacun une 2907591 5 face plane tournée vers l'extérieur de la cellule et les lignes de champ du circuit magnétique fermé à l'intérieur de ces barreaux étant parallèles aux faces planes, . un ou plusieurs bobinages, chacun de ces 5 bobinages étant enroulé autour d'un barreau du noyau magnétique de manière à laisser au moins les deux barreaux avec une face plane, libres de tout bobinage, et . les cellules élémentaires sont accolées deux par deux par l'intermédiaire de leurs faces planes 10 respectives de manière à former des paires de premières et de secondes cellules accouplées magnétiquement les unes aux autres, dans lequel : a) le ou chaque bobinage de la première cellule 15 est raccordé à une phase respective de la source d'alimentation de manière à produire, lors du fonctionnement, un flux magnétisant dans le barreau de la première cellule accolée avec la seconde cellule, dont la composante fondamentale présente un décalage angulaire xi, 20 et b) le ou chaque bobinage de la seconde cellule est raccordé à une phase respective de la source d'alimentation de manière à produire, lors du fonctionnement, un flux magnétisant dans le barreau de la 25 seconde cellule accolée avec la première cellule, dont la composante fondamentale présente un décalage angulaire xj, la valeur absolue de la différence entre les décalages angulaires xi et xj est supérieure N rad. L'invention a également pour objet un second mode de 30 réalisation d'un dispositif d'alimentation d'un dipôle électrique, ce dispositif comportant : une source d'alimentation à N phases, les décalages angulaires entre les phases étant uniformément 2907591 6 répartis entre 0 et 2n rad, N étant supérieur ou égal à quatre et 2nc rad représentant une période de la tension ou du courant périodique, - un coupleur magnétique décomposable en au moins 5 quatre cellules magnétiques élémentaires, chaque cellule comportant : . un noyau magnétique propre à former uniquement un premier et un second circuits magnétiques fermés annulaires ayant une portion commune, ce noyau comportant un barreau 10 magnétique central par l'intermédiaire duquel s'établit la portion commune aux deux circuits magnétiques fermés, et au moins deux barreaux non colinéaires présentant chacun une face plane tournée vers l'extérieur de la cellule et les lignes de champ du premier ou du second circuit magnétique 15 fermé à l'intérieur de ces barreaux étant parallèles à leur face plane, . un ou plusieurs bobinages, chacun de ces bobinages étant enroulés autour du barreau central de manière à laisser au moins les deux barreaux avec une face plane, 20 libre de tout bobinage, et . les cellules élémentaires sont accolées deux par deux par l'intermédiaire de leurs faces planes respectives de manière à former des paires de premières et de secondes cellules accouplées magnétiquement les unes aux autres, 25 dans lequel : a) le ou chaque bobinage de la première cellule est raccordé à une phase respective de la source d'alimentation de manière à produire, lors du fonctionnement, un flux magnétisant dans le barreau de la 30 première cellule accolée avec la seconde cellule, dont la composante fondamentale présente un décalage angulaire xi. et b) le ou chaque bobinage de la seconde cellule est raccordé à une phase respective de la source 2907591 7 d'alimentation de manière à produire, lors du fonctionnement, un flux magnétisant dans le barreau de la seconde cellule accolée avec la première cellule, dont la composante fondamentale présente un décalage angulaire xj, 5 - la valeur absolue de la différence entre les décalages angulaires xi et xi est supérieure N rad. Les modes de réalisation de ces dispositifs d'alimentation peuvent comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : 10 - la valeur absolue de la différence entre les décalages angulaires xi et xj est comprise entre onN et n+ N pour chaque cellule ; - chaque bobinage de la seconde cellule se déduit du bobinage correspondant de la première cellule par une 15 symétrie axiale le long d'un axe colinéaire aux faces accolées ; - chaque cellule comporte au moins un premier et un second bobinages enroulés en sens inverse l'un de l'autre autour du même barreau ; 20 - chaque cellule comporte un premier et un second bobinages, le premier bobinage et le second bobinage étant raccordés à des phases respectives de la source d'alimentation de manière à ce que, lors du fonctionnement, le déphasage angulaire entre les tensions d'alimentation de 25 chacun de ces bobinages est compris entre n- N et n+ N . L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels : 2907591 8 - la figure 1 est un schéma électronique d'un dispositif d'alimentation d'un dipôle électrique par l'intermédiaire d'un coupleur magnétique ; - la figure 2 est un graphe illustrant la 5 distribution des phases d'une source d'alimentation du dispositif de la figure 1 ; - la figure 3 est une illustration schématique d'un premier mode de réalisation d'un coupleur magnétique utilisable dans le dispositif de la figure 1 ; 10 - la figure 4 est une illustration schématique d'une première et d'une seconde cellules magnétiques élémentaires susceptibles d'être utilisées dans le coupleur magnétique de la figure 3 ; - la figure 5 est un organigramme d'un procédé 15 d'alimentation du coupleur magnétique de la figure 3 ; - la figure 6 est un graphe illustrant la distribution des phases d'une source d'alimentation à douze phases, - la figure 7 est une illustration schématique de 20 l'architecture d'un autre mode de réalisation d'un coupleur magnétique susceptible d'être utilisé dans le dispositif de la figure 1 ; - les figures 8 à 11 sont des illustrations schématiques de différents modes de réalisation de cellules 25 magnétiques élémentaires susceptibles d'être mises en oeuvre dans les coupleurs magnétiques des figures 3 et 7 ; - la figure 12 est un schéma électronique d'un autre mode de réalisation d'un dispositif d'alimentation d'un dipôle électrique par l'intermédiaire d'un coupleur 30 magnétique ; - la figure 13 est une illustration schématique d'un coupleur magnétique utilisable dans le dispositif de la figure 12 ; 2907591 9 - les figures 14 et 15 sont des illustrations schématiques de cellules magnétiques élémentaires susceptibles d'être mises en oeuvre dans le coupleur magnétique de la figure 13 ; 5 - la figure 16 est un schéma électronique d'un autre mode de réalisation d'un dispositif d'alimentation d'un dipôle électrique par l'intermédiaire d'un coupleur magnétique ; - les figures 17 et 18 sont des illustrations 10 schématiques de différents modes de réalisation de cellules magnétiques élémentaires susceptibles d'être mises en oeuvre pour réaliser un coupleur magnétique utilisable dans le dispositif de la figure 16 ; - les figures 19 et 20 sont des schémas 15 électroniques d'un convertisseur DC-DC utilisant le même coupleur magnétique que celui utilisé dans le dispositif de la figure 16. La figure 1 représente un dispositif 2 d'alimentation d'un dipôle électrique 4. Ici, le dipôle 4 est raccordé au 20 dispositif 2 par l'intermédiaire d'un filtre 6 équipé d'une entrée 8. Par exemple, le dipôle 4 est une résistance. Le filtre 6 est, par exemple, un filtre comportant uniquement un condensateur de filtrage 12 raccordé en 25 parallèle aux bornes du dipôle 4. Ici, le dispositif 2 permet d'éviter l'usage d'une inductance de filtrage. Le dispositif 2 comporte une source 16 de tensions polyphasées et un coupleur magnétique 18 pour raccorder la source 16 au dipôle 4. 30 La source 16 est une source à N phases, N étant un nombre entier supérieur ou égal à quatre. La source 16 délivre donc N tensions VI, où l'indice i est le numéro de la phase compris entre 0 et N-1. Par convention, le décalage angulaire entre les tensions Vo et Vi est pris égal 2907591 10 2m à rad. Les décalages angulaires entre les tensions Vo à N VN_1 sont donc uniformément distribués entre 0 et 27rrad, comme illustré sur la figure 2. Sur la figure 2, chaque vecteur correspond à une 5 tension VI, le module de ce vecteur correspondant au module du fondamental de tension et l'angle de ce vecteur par rapport à l'axe des abscisses correspondant à son décalage angulaire par rapport au fondamental de la tension Vo. Comme illustré, lorsque le décalage angulaire des fondamentaux 10 des tensions Vo à VN_1 est uniformément réparti, l'angle de déphasage entre deux vecteurs de tension successifs sur le graphe de la figure 2 est égal à 2n/N. Ici, les amplitudes des tensions Vo à VN_1 sont toutes identiques car toutes les tensions Vo à VN_1 présentent les 15 mêmes formes d'ondes périodiques décalées les unes par rapport aux autres d'un décalage angulaire égal à N rad. Sur la figure 1, la source 16 a été représentée sous la forme de N sources de tension monophasées So à SN_1 délivrant les tensions Vo à VN_1. A titre d'illustration, le 20 décalage angulaire de la tension générée par chaque source Si est réglable pour correspondre à l'une quelconque des tensions Vo à V. Les tensions Vo à VN_1 ne sont pas générées dans l'ordre par les sources So à SN_1 comme on le verra par la suite. 25 Pour simplifier la figure 1, seules trois sources de tension So, S1 et SN_1 ont été représentées. La source 16 est, par exemple, un réseau d'alimentation polyphasé, un hacheur ou un onduleur de tensions polyphasé, un redresseur de tensions commandable 30 formé de diodes et de thyristors ou encore un étage primaire d'une alimentation flyback . Ces tensions périodiques VI ne sont pas nécessairement sinusoïdales mais 2907591 11 sont, par exemple, rectangulaires ou triangulaires et peuvent comporter une composante continue. Le coupleur 18 comporte dans ce mode de réalisation N transformateurs monophasés Tro à TrN_1. Chaque transformateur 5 est formé d'un bobinage primaire eli et d'un bobinage secondaire e2i adjacents couplés magnétiquement l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un noyau magnétique ni, où i est le même indice que celui précédemment utilisé. Chaque transformateur forme un couple de bobinages 10 magnétiquement couplés l'un à l'autre par l'intermédiaire du noyau magnétique n1. Pour simplifier la figure, seuls trois transformateurs Tro, Tri et TrN_1 ont été représentés sur la figure 1. Chaque bobinage primaire eli est directement raccordé 15 par une extrémité à la source Si. Le bobinage secondaire en de chaque transformateur Tri est raccordé à la source S1_1 par l'intermédiaire du bobinage primaire e1,,_1 du transformateur Tri_i. Dans le cas où l'indice i est égal à 0, le bobinage secondaire ego est 20 raccordé à la source SN_i par l'intermédiaire du bobinage e1 N_1 du transformateur TrN_1. L'extrémité de chaque bobinage secondaire qui n'est pas raccordée à l'une des sources Si est directement raccordée à un point commun 24 lui-même directement 25 raccordé à l'entrée 8 du filtre 6. Le coupleur magnétique 18 va maintenant être décrit plus en détail en regard des figures 3 et 4 dans le cas particulier où le nombre N de phases est égal à douze. La figure 3 représente une coupe transversale du 30 coupleur 18. Ce coupleur 18 est formé de douze cellules magnétiques élémentaires Co à C11 accolées les unes aux autres dans une direction horizontale L. Chaque cellule Ci correspond à un transformateur Tri. 2907591 12 Deux cellules adjacentes Ci et C] sont représentées plus en détail sur la figure 4. Chaque cellule Ci comprend un noyau magnétique ni dont la section transversale est en forme d'échelle ou de 8 . 5 A cet effet, le noyau magnétique est formé de six barreaux latéraux à B6,i et d'un barreau central Bc,i. Les barreaux B1,i et B2,i forment le montant gauche MGi de l'échelle. Les barreaux B4,i et B5,i forment le montant droit MD,. Les montants MGi et MDi peuvent être formés d'un 10 seul bloc. Le barreau Bci est un barreau central horizontal tandis que les barreaux Bai et B6,i sont des barreaux horizontaux situés respectivement en haut et en bas des montants MGi et MD,. 15 La section transversale de chacun des montants ou barreaux est sensiblement rectangulaire. Plus précisément, les barreaux latéraux Bl,i à B6,i présentent chacun une face plane, respectivement Fi, i à F6,, tournée vers l'extérieur de la cellule Ci. 20 Le noyau ni présente deux fenêtres ou évidements 32 et 34 respectivement situées au-dessus et en dessous du barreau central Bci . La cellule Ci comporte également deux bobinages 36 et 38 enroulés autour du barreau central Bci. Les bobinages 36 25 et 38 sont enroulés en sens inverse l'un de l'autre. De préférence, chaque bobinage comporte plusieurs spires. Le sens d'enroulement des spires de chaque bobinage est défini à l'aide d'un point entouré d'un cercle et d'un cercle comportant une croix. Le point entouré d'un cercle 30 indique qu'un vecteur sort du plan de la feuille, tandis qu'un rond comportant une croix indique que ce vecteur rentre dans le plan de la feuille. Dans la suite, on considère que les bobinages enroulés dans le sens des aiguilles d'une montre, lorsque 2907591 13 l'on regarde à partir du côté droit du coupleur 18 de la figure 3, tournent dans le sens positif. Les bobinages enroulés en sens inverse tournent dans le sens négatif. On définit alors les deux notations suivantes VI et - 5 Vi . VI est la tension d'alimentation d'un bobinage enroulé dans le sens positif. -VI est la tension d'alimentation d'un bobinage enroulé dans le sens négatif. Chacun de ces bobinages 36, 38 correspond à un bobinage e2i ou el, du coupleur 18. Pour cette raison, sur 10 la figure 3, chaque bobinage d'une cellule porte la référence el, ou e2i. De plus, sur la figure 3, seule la 15 direction d'enroulement de chaque représentée. Le noyau ni concentre les lignes magnétique créé par les bobinages 36 et champ forment un flux magnétisant. Surbobinage a été de champ du champ 38. Ces lignes de la figure 4, deux flèches représentent deux lignes magnétisant EHi et En créé par les l'intérieur du noyau ni. Ces flèches de champ de flux bobinages 36 et 38 à représentent également 20 la convention de signe suivante : lorsque l'amplitude du fondamental du flux magnétisant EHi est positive, on considère que les lignes de ce champ EH, tournent dans le sens positif si celles-ci tournent dans le sens des aiguilles d'une montre. Lorsque l'amplitude du fondamental 25 du flux magnétisant EBi est positive, on considère que les lignes de ce champ EBi tournent dans le sens positif, si celles-ci tournent dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Cette convention de signe est identique pour toutes les cellules Ci du coupleur. On note également wi les 30 décalages angulaires des composantes fondamentales des flux magnétiques EH, et EBi par rapport à une même référence. Avec cette convention de signe, on remarque que le même flux magnétisant peut être définit comme se déplaçant dans le 2907591 14 sens positif avec un décalage wi ou comme se déplaçant dans le sens négatif avec un décalage wi+7t. Plus précisément, la ligne de champ du flux EHi entre par la droite du barreau central Bci et se referme en 5 passant par le barreau B6,, du haut lorsqu'elle tourne dans le sens positif. La ligne de champ EBi rentre également par la droite du barreau BCi et se referme par l'intermédiaire du barreau Bai du bas, lorsqu'elle tourne dans le sens positif. Ces lignes de champ EHi et EBi correspondent à un 10 flux magnétisant créé par les bobinages 36 et 38. Ainsi, le noyau ni permet à deux circuits magnétiques fermés annulaires de s'établir. Ces circuits magnétiques fermés ont une partie commune, c'est-à-dire le barreau B,i. Comme cela sera expliqué plus loin, l'amplitude et la 15 phase du fondamental de ce flux magnétisant est fonction des décalages angulaires des tensions d'alimentation des bobinages 36 et 38. La cellule Ci se déduit de la cellule Ci par une symétrie axiale. Ainsi, la cellule C3 est structurellement 20 identique à la cellule Ci à l'exception du fait que la position des bobinages 36 et 38 a été permutée par rapport à celle des bobinages 36 et 38 de la cellule Ci. Lorsque les bobinages de la cellule Ci sont alimentés, des lignes de champ EHi+1 et EBi+1 apparaissent dans le noyau 25 30 de la cellule Ci. La même convention de signe que celle définie pour la cellule Ci s'applique à la cellule Ci. La totalité du champ magnétique généré par les bobinages 36 et 38 n'est pas concentrée à l'intérieur du noyau ni. Comme l'illustrent des flèches FHi et FBi, des 30 lignes de champ magnétique de fuite apparaissent autour du bobinage 36. Ces lignes correspondent à un flux magnétique de fuite. Contrairement au flux magnétisant, les lignes de champ du flux magnétique de fuite comportent au moins une section qui s'étend en dehors du noyau ni. Par exemple, ici, 2907591 15 les lignes du flux magnétique de fuite traversent les fenêtres 32, 34 pour se refermer. Par exemple, les fenêtres 32, 34 sont formées d'air. Dans ce mode de réalisation, les faces F4,i, F5,i de la 5 cellule Ci sont accolées, et plus précisément mises en contact, avec, respectivement, les faces F2,] et F1,] de la cellule C]. Ainsi, les flux magnétisants EHi, EH] et EBi, EB] se combinent dans les montants MDi et MGR. Les montants MDi et MG] sont, par exemple, collés ou 10 solidarisés l'un avec l'autre par tout moyen permettant de maintenir un contact rapproché entre ces deux montants. Les flèches SH et SB définissent une convention de signe commune aux flux magnétisants circulant dans les barreaux accolés. Plus précisément, cette convention de 15 signe commune permet de comparer des décalages angulaires des flux magnétisants dans chaque cellule. Avec cette convention de signe commune, on note : - xdi le décalage angulaire des flux magnétisants En et EBi dans le barreau de la cellule Ci accolée à la cellule 20 Ci, et - xg] le décalage angulaire des flux magnétisants EH] et EB] dans les barreaux accolés à ceux de la cellule Ci. Avec ces notations, on remarquera que sur la figure 4 le décalage xdi est égal au décalage wi car les conventions de 25 signe utilisées pour définir ces décalages wi et xi sont dans le même sens. Par contre, le décalage xg] est égal au décalage w]+7c rad car les conventions de signe utilisées pour définir les décalages w] et xg] sont en sens opposé. La figure 4 représente également une surface Oi,j 30 située à l'intersection des montants Mn et MG] et perpendiculaire au plan de la feuille. Cette surface Oi,j est traversée par les flux magnétisants EBi et EB]. A sens de déplacement identique pour les flux EBi et EB], plus le décalage angulaire xi du fondamental du flux magnétisant EBi 2907591 16 sera éloigné du décalage angulaire xj du fondamental du flux magnétisant EB3 plus le flux magnétisant maximal traversant la surface Oi,j sera faible. Or, plus le flux magnétisant maximal traversant la surface Oi,j est faible, plus la 5 section horizontale des barreaux B4,i et B2,j peut être réduite, ce qui réduit l'encombrement du coupleur 18. Les mêmes explications s'appliquent à la réduction de l'encombrement des barreaux B5,i et B1,j. Le coupleur 18 comprend uniquement des cellules 10 accouplées par paires dans la direction horizontale L, c'est-à-dire accouplées les unes aux autres par l'intermédiaire des faces de leurs montants, comme cela a été décrit en regard de la figure 4. La conception et le fonctionnement du dispositif 2 15 vont maintenant être décrit en regard de la figure 5. Initialement, lors d'une étape 40 de conception du coupleur 18, des cellules magnétiques élémentaires toutes identiques les unes aux autres sont construites. Par exemple, à ce stade chacune de ces cellules est identique à 20 la cellule Ci décrite en regard de la figure 4. Ensuite, les règles suivantes sont appliquées : a) on choisit les tensions d'alimentation Vi de chaque bobinage d'une cellule Ci pour qu'un décalage angulaire ai entre les tensions d'alimentation des deux 25 bobinages de cette même cellule soit compris entre n- N et 71+ N rad, et b) on accouple chaque cellule Ci avec la cellule adjacente C3 qui génère avant collage dans les barreaux du montant gauche B1j et B2j les flux magnétisants EH] et Est 30 dont le décalage angulaire xj est compris entre xi+ N +n et 2n xi--+n. N 2907591 17 La règle a) correspond à l'application de l'enseignement de la demande de brevet française déposée sous le numéro FR 05 07 136 et permet de limiter encore plus l'encombrement du coupleur 18. 5 A titre d'exemple, l'application de la règle a) conduit à sélectionner pour chaque cellule la paire de tension V;_ indiquée dans le tableau suivant : Table 1 : voir annexe à la fin de la description. Dans la table 1, le symbole Ci identifie la cellule. 10 Dans chaque colonne Ci, les symboles Vi à gauche et à droite identifient les tensions correspondantes des bobinages, respectivement à droite et à gauche, de la cellule Ci. Puisque l'amplitude des tensions d'alimentation Vi sont toutes identiques et le décalage angulaire ai étant le 15 même pour chacune des cellules Ci, alors l'amplitude du fondamental du flux magnétisant généré par chacune des cellules est identique. Ainsi, l'application de la règle b) consiste à : 1) estimer, lors d'une opération 42, le décalage 20 angulaire wi du flux magnétisant généré par chaque cellule ci à partir des tensions d'alimentation de la table 1, et 2)accoler, lors d'une opération 44, chaque cellule Ci avec une autre cellule Ci de manière à ce que la valeur absolue de la différence y entre les décalages angulaires 25 xi et xi des flux magnétisants dans les barreaux accolés, soit comprise entre Tc- N et n+ N . L'estimation du décalage angulaire wi va maintenant être expliquée à l'aide de la figure 6 dans le cas particulier de la cellule Co. 30 La figure 6 correspond au graphe de la figure 2 dans le cas où N égal douze. 2907591 18 D'après la table 1, les tensions Vo et V5 sont utilisées pour alimenter respectivement les bobinages 36 et 38 de la cellule Co. Le décalage angulaire wi du flux magnétisant peut être 5 estimé par la somme vectorielle du vecteur de tension Vo et du vecteur -V5. Le résultat de cette somme vectorielle est représenté sur la figure 6 par une flèche F en pointillés. Cette flèche F fait un angle w de --rad avec l'axe des abscisses. Cet angle w correspond à une estimation du 10 décalage angulaire wo. On remarquera que pour obtenir ce résultat il est nécessaire de prendre l'inverse du vecteur de tension V5 car le bobinage 38 est enroulé dans le sens négatif. Dans le cas du coupleur 18, à l'issue de l'opération 15 42, on obtient la table 2 suivante dans laquelle les décalages wi sont indiqués sur la seconde ligne : Table 2 CO C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 011 12 9rn 197c 5n 15n 7t 11n 21n 7n 17n 3n 13n 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 Ensuite, lors de l'opération 44, les cellules Ci sont 20 classées par ordre croissant ou décroissant de décalage angulaire wi. Dans le cas présent, la liste de cellules classées par ordre croissant de décalages angulaires wi est la suivante : 25 {CO, C5, C1o, C3, C8, Cl , C6, C11, C4, C9, C2, C7}. A ce stade là, dans un premier mode de réalisation, les cellules sont accolées les unes aux autres selon la direction horizontale L dans l'ordre croissant indiqué ci-dessus. Ainsi, les barreaux B5i et B41 de la cellule Ci sont 2907591 19 accolés, respectivement, aux barreaux B1,j et B2,j de la cellule Cj suivante. Dans ce premier mode de réalisation, on vérifie que la différence y entre les décalages angulaires xdi et xg] est 5 proche de nrad. Par exemple, le décalage angulaire wo est ici égal à -n/12 tandis que le décalage angulaire w5 est égal à n/12rad. Le décalage xdi dans le barreau B50 est donc égal à -it/12rad. Le décalage xg5 dans le barreau B15 est quant à lui égal à w5+r, c'est-à-dire à n/12+ n, car dans 10 le barreau B15r la convention de signe adoptée pour définir le décalage du flux EH5 est en sens inverse de la flèche SH. La différence y est donc égale ici à t+2ir/12 rad. Dans ce premier mode de réalisation, les décalages wi sont répartis sur 360 et les composantes continues des 15 flux magnétisants dans les barreaux accolés ne s'annulent pas. Pour obtenir un second mode de réalisation du coupleur dans lequel les différences y se rapprochent encore plus de ir rad, on procède à une étape 46 de 20 permutation des tensions d'alimentation. Plus précisément, lors de l'étape 46, à l'aide de la table 2, on répartit les cellules en deux moitiés de sorte que le décalage angulaire wi de chaque cellule de la première moitié est inférieur à tous les décalages 25 angulaires wi des cellules de la seconde moitié. Par exemple, ici, la seconde moitié est formée des six dernières cellules du classement par ordre croissant précédemment indiqué, c'est-à-dire ici les cellules C6, Cil, C4, C9r C2 et C7. 30 Ensuite, la tension d'alimentation du bobinage de gauche de chacune des cellules de cette seconde moitié est permutée avec la tension d'alimentation du bobinage de droite de cette même cellule. Cette permutation des tensions d'alimentation ne change pas la position des 2907591 20 bobinages 36 et 38. Ainsi, à l'aide des notations définies en regard de la table 1, cette opération de permutation des tensions d'une cellule permet de passer du couple de tensions d'alimentation (Va,-Vb) au couple d'alimentation 5 (Vb, ùVa) . Par contre, l'opération de permutation des tensions inverse le sens dans lequel tourne la composante fondamentale du flux magnétisant. Le décalage angulaire wi de chaque cellule permutée est donc incrémenté de n rad. La 10 table 3 ci-dessous indique sur la deuxième ligne, le décalage angulaire wi de chaque cellule Ci à l'issue de l'étape 46 : Table 3 CO C5 C10 C3 C8 C1 C6 011 C4 C9 C2 C7 7c 1z 37c 57c 77c 9ic t n 3n 57c 77c 97c 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 15 On constate que les décalages angulaires de l'ensemble des cellules sont maintenant répartis sur 180 et non plus 360 . Ensuite, toujours lors de l'étape 46, les cellules Ci ainsi obtenues sont de nouveau classées par ordre croissant 20 de décalage angulaire wi. On obtient alors le classement suivant . {CO, C6, C5, Cll, C10, C4, C3, C9, C8, C2, Cl, C7}. Dans ce second mode de réalisation, les cellules Ci ainsi obtenues sont alors accolées selon la direction 25 horizontale L dans l'ordre indiqué ci-dessus. La table 4 (voir annexe) reprend sur la première ligne l'ordre des cellules pour ce second mode de réalisation. La deuxième ligne indique à quelle tension sont raccordés chacun des bobinages de chaque cellule. 30 On vérifie que, dans ce second mode de réalisation, la différence y obtenue est plus proche de itrad que dans le 2907591 21 premier mode de réalisation. Par exemple, les décalages angulaires wo et w6 des cellules accolées Co et C6 sont tous les deux égaux à -n/12rad. Par conséquent, le décalage angulaire xdo dans le barreau B50r avant collage, est égal à 5 -n/12rad. Le décalage angulaire xg6 dans le barreau B16, avant collage, est égal quant à lui à -n/12+n. En effet, comme précédemment, la convention de signe servant à définir le décalage w6 est en sens opposé de la flèche SH. Dès lors, dans le barreau B16r le décalage xg6 est donné par 10 la relation suivante : xg6=w6+n . La différence y est égale à it rad. On notera également que la différence y entre les barreaux accolés des cellules C6 et C5 est égale quant à elle à n+2 n /12 rad. 15 Ainsi, l'amplitude maximale du fondamental du flux magnétisant dans les montants accolés d'une paire de cellules est sensiblement nulle. De plus, l'amplitude maximale du flux magnétisant généré à l'intérieur des montants accolés de deux cellules appartenant à des paires 20 différentes est fortement réduite. Ceci permet de réduire fortement la section de ces montants et donc l'encombrement du coupleur 18. Ce second mode de réalisation permet donc de rapprocher encore plus la différence y de n rad. Toutefois, 25 ni le premier ni le second mode de réalisation ne permettent d'annuler les composantes continues des flux magnétisants dans les barreaux accolés. Pour annuler cette composante continue dans les barreaux accolés, on procède alors à une étape 48 de 30 permutation de la position des bobinages. L'étape 48 est ici appliquée à une cellule sur deux. L'étape 48 peut être réalisée après l'étape 46 ou directement à l'issue de l'étape 40. 2907591 22 Lors de l'étape 48, les deux premières cellules de la liste des cellules classées par ordre croissant sont regroupées pour former une première paire, puis les deux cellules suivantes sont regroupées pour former une seconde 5 paire et ainsi de suite. Ensuite, pour chaque second élément de chaque paire, on permute la position des deux bobinages de la cellule par rapport à celle prise en compte pour l'opération de classement. Par exemple, dans le cas de la cellule C6r lors 10 de l'opération 46, les bobinages 36 et 38 sont, respectivement, à gauche et à droite de la cellule. Une fois que ces positions ont été permutées, les bobinages 36 et 38 sont, respectivement, à droite et à gauche de la cellule. 15 Suite à une telle permutation, les bobinages immédiatement à droite et à gauche d'un barreau accolé sont enroulés dans le même sens. Une telle configuration réduit ou annule les composantes continues des flux magnétisants dans les barreaux accolés. Par ailleurs, la permutation de 20 la position des bobinages ne modifie pas le décalage angulaire wi de la cellule car les bobinages 36 et 38 restent alimentés par les mêmes tensions. Enfin, seule la position des bobinages est modifiée. Dans ces conditions, l'étape 48 permet, en plus de la réduction de l'amplitude 25 maximale de la composante fondamentale du flux magnétisant dans les barreaux accolés, de réduire également la composante continue dans ces mêmes barreaux accolés. Par exemple, la table 5 suivante indique les tensions d'alimentation de chaque cellule du coupleur obtenue à 30 l'issue des étapes 46 et 48. La première ligne indique l'ordre des cellules. La seconde ligne indique les tensions d'alimentation des enroulements à droite et à gauche de chaque cellule. Table 5 (voir annexe) 2907591 23 Après sa conception, lors d'une étape 50, le décalage angulaire de chaque source So à SN_1 est réglé pour que la tension d'alimentation des bobinages primaires e1, en de chaque cellule Ci correspondant à celui déterminé lors de 5 l'étape 40 de conception. Ensuite, lors d'une étape 52, les bobinages de chaque cellule sont alimentés à l'aide de la source 16 ainsi réglée. Ceci permet d'alimenter le dipôle 4 à partir d'une source polyphasée. 10 Le coupleur 18 a été décrit dans le cas particulier où celui-ci est formé de douze cellules. Toutefois, ce qui a été décrit ci-dessus s'applique à tout coupleur magnétique formé d'au moins quatre cellules. A titre d'exemple, les tableaux 6 et 7 suivants décrivent la 15 configuration de coupleurs magnétiques ayant de 4 à 20 cellules obtenus en réalisant les opérations 46 et 48. Plus précisément, dans chacun de ces tableaux 6 et 7, la colonne N indique le nombre de cellules totales et, les colonnes suivantes indiquent pour chaque cellule Ci 20 quelles sont les tensions d'alimentation à utiliser pour alimenter ses bobinages. Dans ces tableaux, chaque colonne Ci est divisée en deux sous-colonnes. Les sous-colonnes de gauche et de droite indiquent respectivement à quelle tension d'alimentation les bobinages à gauche et à droite 25 de cette cellule doivent être raccordés. Dans ces sous-colonnes, la valeur absolue du nombre indiqué j indique que ce bobinage doit être alimenté par la tension Vr_1. Le signe - présent devant le nombre j indique simplement que ce bobinage est bobiné dans le sens négatif. 30 Tableau 6 (voir annexe) Tableau 7 (voir annexe) La figure 7 représente un coupleur magnétique 50 susceptible d'être utilisé en lieu et place du coupleur 18 dans le dispositif 2. 2907591 24 Ce coupleur 50 comporte également douze cellules Ci respectivement identiques aux cellules Ci du coupleur 18. Contrairement au coupleur 18, les cellules Ci du coupleur 50 sont accolées non seulement dans la direction horizontale L 5 comme dans le coupleur 18 mais également dans une direction verticale H. Plus précisément, chaque paire de cellules (Co ; C6) ; (C5 ; C11) ; (C10 ; C4) ; (C3 ; C9) ; (C8 ; C2) et (C1 ; C7) sont accolées dans une direction horizontale par 10 l'intermédiaire de leurs montants verticaux respectifs. De plus, chaque paire de cellules est également accolée selon la direction verticale H à une autre paire de cellules par l'intermédiaire de leurs barreaux horizontaux. L'accolage des cellules selon la direction verticale est réalisé comme 15 dans la direction horizontale c'est-à-dire, par exemple, par mise en contact direct des faces planes des barreaux latéraux de ces cellules. La fixation de ces cellules selon la direction verticale peut être réalisée par collage ou par tout autre moyen. 20 Comme pour le coupleur 18, les tensions d'alimentation de chacun des bobinages de chaque cellule sont déterminés en fonction des décalages angulaires wi des flux magnétisants. Par exemple, lors de la conception du coupleur 50, on 25 procède de façon identique à ce qui a été décrit en regard des opérations 42 à 48 jusqu'à obtenir la table 5. Ensuite, en alternance, pour une paire de cellules sur deux, on réalise les opérations suivantes : - permutation des tensions d'alimentation de chacune 30 des cellules de ces paires, et -permutation de la position des bobinages de chacune de ces cellules. Ici, ces opérations sont donc appliquées aux paires de cellules suivantes : { C5 ; Cil}, { C3 ; C9 } et { C1 ; C7} . 2907591 25 L'opération de permutation des tensions d'alimentation est identique à l'opération 46 et permet donc d'ajouter un décalage de nrad permettant d'annuler la composante fondamentale dans les barreaux horizontaux 5 accolés. L'étape de permutation des bobinages est identique à l'opération 48 et permet donc d'annuler la composante continue du flux magnétisant dans les barreaux horizontaux accolés. 10 A l'issue de ces étapes, on obtient la répartition des tensions pour chaque cellule indiquée dans la table suivante : Table 8 (voir annexe) On vérifie alors que la différence y entre, par 15 exemple, le décalage x5 dans le barreau B65 et le décalage xo dans le barreau B30 est proche de 7t rad. Ici, wo et w5 sont respectivement égaux à -n/12 et à 7t/12+n. En prenant comme convention de signe commune aux barreaux B30 et B65r que le flux magnétisant est positif lorsqu'il se déplace de la 20 gauche vers la droite dans les barreaux accolés, on obtient xbo=-7t /12rad et xh5=lt /12+n , où xbo et xh5 sont respectivement les décalages angulaires dans les barreaux B30 et B65. Donc la différence y est égale à n rad. Ainsi, dans le coupleur 50, l'encombrement des 25 montants verticaux accolés et des barreaux horizontaux accolés peut être fortement réduit. La figure 8 représente un autre mode de réalisation de cellules C'i et Cr] utilisables respectivement en lieu et place des cellules Ci et C~. 30 La structure de la cellule C'i est identique à celle de la cellule Ci à l'exception du fait que le bobinage 36 est bobiné autour du bobinage 38 et non plus à côté. Par exemple, le bobinage 36 est bobiné sur la périphérie du bobinage 38. 2907591 26 Par exemple, la cellule C'j est identique à la cellule C' Les figures 9 à 11 représentent respectivement des cellules Ai, A'i et A"i comprenant un noyau 60 ayant une 5 section transversale annulaire selon un plan vertical. Ici, le noyau 60 est formé de deux barreaux horizontaux et de deux barreaux verticaux. Ces cellules Ai, A'i et A"i comportent chacune uniquement deux bobinages 62 et 64 enroulés en sens inverse 10 l'un de l'autre. Dans les cellules Ai et A"i, les bobinages 62 et 64 sont enroulés autour d'un même barreau. Dans la cellule Ai, le bobinage 62 est uniquement enroulé autour d'une partie haute du barreau vertical tandis que le bobinage 64 est uniquement enroulé autour d'une partie 15 basse de ce même barreau. Dans la cellule A"i, le bobinage 64 est enroulé autour du bobinage 62 et, de préférence, autour de la périphérie du bobinage 62. Dans la cellule A'i, le bobinage 62 est uniquement 20 enroulé autour d'un barreau vertical de la cellule tandis que le bobinage 64 est uniquement enroulé autour de l'autre barreau vertical de la cellule. Les barreaux libres de tout enroulement des cellules Ai, A'i et A"; présentent chacun une face plane tournée 25 vers l'extérieur de la cellule. Ces faces planes permettent d'accoler les unes aux autres les cellules pour former un coupleur magnétique. La tension d'alimentation de chacun de ces bobinages est choisie en fonction du décalage angulaire xi du fondamental du flux magnétisant concentré dans les 30 barreaux accolés. A cet effet, l'enseignement donné en regard de la figure 5 est adapté au cas des cellules Ai, A'i et A"i pour minimiser l'amplitude maximale du fondamental du flux magnétisant dans ces barreaux accolés les uns aux autres. 2907591 27 Enfin, les cellules Ai, A' i et A" i se distinguent des cellules Ci et C'i essentiellement par le fait que dans les cellules Ai, A'i et A "i un seul circuit magnétique fermé annulaire s'établit, alors que dans les cellules Ci et C' i, 5 deux circuits magnétiques fermés annulaires s'établissent par des chemins différents. La figure 12 représente un autre dispositif 70 d'alimentation du dipôle électrique 4. Ce dispositif 70 comprend à cet effet la source 16 d'alimentation ainsi 10 qu'un coupleur magnétique 72 pour raccorder les N phases de la source 16 au dipôle 4. Plus précisément, le coupleur 72 comprend N bobinages Li formant inductance. Chaque bobinage Li est uniquement raccordé d'un côté à la source Si et de l'autre côté au 15 point commun 24. La structure du coupleur 72 est décrite plus en détail en regard de la figure 13 dans le cas particulier où le nombre N de phases est égal à cinq. Le coupleur 72 est réalisé par accolement de cinq 20 cellules magnétiques élémentaires Bo à B4 identiques dans la direction verticale H. La cellule Bi est décrite plus en détail en regard de la figure 14. Dans cet exemple, la cellule Bi comporte un noyau magnétique 74 ayant une section transversale annulaire. Ce 25 noyau 74 est formé uniquement deux barreaux verticaux et deux barreaux horizontaux. Ici, les trois barreaux dépourvus d'enroulement présentent chacun une face plane tournée vers l'extérieur et permettant d'accoupler magnétiquement cette cellule à une autre cellule. Au moins 30 l'un des barreaux comporte un entrefer 75 pour empêcher la saturation du noyau 74 provoquée par une composante continue du flux magnétisant. La cellule Bi comprend également uniquement un seul bobinage 76 enroulé uniquement autour de l'un des barreaux 2907591 28 verticaux. Ce bobinage 76 génère un flux magnétisant Ei concentré à l'intérieur du noyau 74. Une seule ligne de champ du flux magnétisant Ei est représentée sur la figure 14. Ce flux magnétisant présente un décalage angulaire wi 5 fonction du décalage angulaire de la tension d'alimentation du bobinage 76. Plus précisément, dans le cas de la cellule Bi, l'estimation du décalage angulaire wi est prise égale au décalage angulaire de la tension d'alimentation du bobinage 76. 10 Sur la figure 13, les cellules Bi sont accolées l'une à l'autre en juxtaposant bord à bord les faces planes de leurs barreaux horizontaux respectifs. Comme précédemment, le décalage angulaire de la tension d'alimentation des bobinages de la cellule Bi est 15 déterminé de manière à minimiser l'amplitude du fondamental du flux magnétisant circulant dans les barreaux accolés. Plus précisément, les tensions d'alimentation de cellules accolées Bi et B3 sont choisies de manière à ce que la différence entre les décalages angulaires xi et xi des 20 fondamentaux des flux magnétisants générés par chacune de ces cellules soit aussi proche que possible de n rad. La méthode décrite en regard du procédé de la figure 5 est adaptée pour concevoir le coupleur 72. Par exemple, sur la figure 13, les bobinages des cellules B1 à B4 sont 25 tous enroulés dans le même sens. Ainsi, dans cette configuration, les bobinages des cellules Bo à B4 sont alimentés respectivement par les tensions V1r V3, V5, V2 et V4. La figure 15 représente l'architecture d'une cellule 30 Di ayant un noyau identique au noyau ni de la cellule Ci. La cellule Di est uniquement équipée d'un seul bobinage 80 enroulé autour du barreau central. Le barreau central comprend un entrefer 81 pour éviter la saturation du noyau ni provoquée par une composante continue du flux 2907591 29 magnétisant. Cette cellule Di peut être utilisée en lieu et place de la cellule Bi dans des coupleurs magnétiques similaires au coupleur 72. La figure 16 représente un troisième mode de 5 réalisation d'un dispositif 90 d'alimentation du dipôle 4. Sur cette figure, les éléments déjà décrits en regard de la figure 1 portent les mêmes références numériques, seules les différences par rapport au dispositif 2 sont décrites ici. 10 Dans la figure 16, le filtre 6 ne doit pas comporter d'inductance. Le dispositif 90 comporte la source d'alimentation 16 raccordée au dipôle 4 par l'intermédiaire d'un coupleur magnétique 92. 15 Dans le coupleur 92, le point milieu 24 est raccordé à un potentiel de référence M1 et non plus à l'entrée 8 du filtre 6. Dans ce mode de réalisation, chaque transformateur Tri comporte en plus du couple de bobinages e11 et e21 un couple 20 de bobinages e3i et e4i. Les bobinages e3i et e4i sont couplés magnétiquement aux bobinages e11 et e21 par l'intermédiaire du noyau magnétique ni. Le couple de bobinages e3i et e4i est électriquement isolé des bobinages eli et en. Une extrémité du bobinage e3i est raccordée par 25 l'intermédiaire d'une diode di à un point commun 96. La cathode de la diode di est dirigée vers le point commun 96. Le point commun 96 est directement raccordé à l'entrée 8 du filtre 6. L'autre extrémité du bobinage e3i est directement 30 raccordée à une extrémité du bobinage e4,1+1 du transformateur Tri+1 suivant. L'extrémité non raccordée au bobinage e3i du bobinage e4,1+1 est raccordée à un potentiel de référence M2 isolée électriquement du potentiel M1. 2907591 30 L'extrémité non raccordée au point commun 96 du bobinage e3,N_1 est directement raccordée à une extrémité du bobinage e90. Le procédé de conception et d'alimentation du 5 coupleur 92 est le même que celui décrit en regard de la figure 5, de manière à réduire l'encombrement de ce coupleur. En particulier, l'estimation du décalage angulaire wi d'une cellule est obtenue, en utilisant uniquement les tensions d'alimentation des bobinages e11 et 10 e2i. Pour se ramener au cas précédent à deux bobinages par cellule, on peut assimiler les parties de bobinages e11, e3i et e2i, e4i, respectivement, aux bobinages e11 et e2i de la figure 1. La figure 17 représente un exemple de cellules Ei 15 susceptibles d'être utilisées pour former le coupleur magnétique 92. Cette cellule Ei est identique à la cellule A'1 à l'exception du fait que les bobinages 62 et 64 ont été dédoublés. Sur la figure 17, les doublons des bobinages 62 et 64 portent, respectivement, les références 102 et 104. 20 Les bobinages 102 et 104 sont bobinés autour du noyau 60 dans le même sens que, respectivement, les bobinages 62 et 64. Ces bobinages 102 et 104 sont isolés électriquement des bobinages 62 et 64 et couplés magnétiquement à ces bobinages par l'intermédiaire du noyau 60. Les bobinages 62 25 et 64 correspondent respectivement aux bobinages e11 et e2i de la figure 16 et les bobinages 102 et 104 correspondent respectivement aux bobinages e3i et e4i de la figure 16. La figure 18 représente la structure d'une cellule Fi également susceptible d'être utilisée pour réaliser le 30 coupleur 92. Cette cellule F1 est identique à la cellule Ci à l'exception du fait que les bobinages 36 et 38 ont été dédoublés. Les doublons des bobinages 36 et 38 portent respectivement les références 106 et 108. Dans ce mode de 2907591 31 réalisation, le bobinage 106 est uniquement enroulé autour du bobinage 36 et le bobinage 108 est uniquement enroulé autour du bobinage 38. Les bobinages 106 et 108 sont électriquement isolés des bobinages 36 et 38 et couplés 5 magnétiquement à ces bobinages 36 et 38 par l'intermédiaire du noyau ni. La figure 19 représente l'architecture d'un convertisseur DC-DC utilisant un coupleur magnétique tel que décrit en regard des précédentes figures. 10 Le convertisseur 110 comporte une source d'alimentation continue 122 raccordée à l'entrée d'un onduleur 124 propre à convertir la tension continue délivrée par la source 122 en N tensions périodiques décalées angulairement les unes par rapport aux autres de 15 2n rad. N L'onduleur 124 est ici un onduleur bidirectionnel en courant. Cet onduleur est connu et sa structure ne sera pas décrite ici en détail. L'association de la source 122 et de l'onduleur 124 20 forme donc une source d'alimentation polyphasée 126. La source 126 est raccordée à un coupleur magnétique 128 présentant une isolation galvanique tel que le coupleur 92. Toutefois, dans ce mode de réalisation, chaque bobinage eli et en est raccordé par une de ses extrémités directement à 25 une phase respective de la source 126. L'autre extrémité de chacun de ces bobinages el, et en sont raccordées électriquement l'une à l'autre. Une extrémité de chacun des bobinages e3i et e4i est raccordée à une entrée respective d'un redresseur de 30 tension 130. L'autre extrémité de ces bobinages en et e4i est raccordée à un potentiel de référence M3. Le redresseur 130 comporte autant de branches que d'entrées recevant la tension délivrée par le bobinage e3i 2907591 32 et e4i. Chaque branche est formée d'un interrupteur commandable Ii et d'une diode Di raccordés en parallèle. L'interrupteur Ii est un interrupteur ne pouvant laisser circuler le courant que dans une seule direction allant de 5 l'entrée raccordée au bobinage e3i ou e4i vers un point commun 134. Les différents interrupteurs commandables du redresseur 130 sont commandés de manière à redresser la tension délivrée par chacun des bobinages e3i et e4i. Dans ce mode de réalisation, le dipôle 4 est raccordé entre le 10 point commun 134 et le potentiel de référence M3. Le redresseur 130 est ici un redresseur bidirectionnel en courant. La figure 20 représente un autre mode de réalisation d'un convertisseur DC-DC 140. Ce convertisseur 140 comprend 15 une source d'alimentation polyphasée 142 réalisée à partir d'une source de tension continue 144 raccordée à l'entrée d'un onduleur 146. Ici, par exemple, l'onduleur 146 est unidirectionnel en courant. Chaque sortie de l'onduleur 146 est raccordée à un bobinage respectif d'un coupleur 20 magnétique 148. Le coupleur magnétique 148 est identique au coupleur magnétique 128 à l'exception du fait que dans le coupleur 128, ce sont les extrémités des bobinages e3i et e4, qui sont raccordées à des phases respectives de la source 142. Pour cette raison, lors de l'opération d'estimation du 25 décalage angulaire xi de chacune des cellules, c'est les bobinages e3i et e4i ainsi que leur tension d'alimentation qui sont à prendre en compte. Ici, les sorties du coupleur 148 sont raccordées à un redresseur/élévateur de tension 149. Par exemple, le 30 redresseur/élévateur 149 est formé de plusieurs étages élévateurs 150 à 153. Chaque étage élévateur reçoit les tensions générées respectivement par une paire de bobinages el, et en afin d'élever une tension reçue en entrée. Les étages élévateurs sont raccordés en série. Un tel 2907591 33 redresseur/élévateur est connu et ne sera donc pas décrit plus en détail. La charge 4 est raccordée en sortie de ce redresseur/élévateur 149. De nombreux autres modes de réalisation sont 5 possibles. Ici, chaque coupleur a été décrit dans le cas où il est réalisé par collage ou fixation de plusieurs cellules magnétiques élémentaires les unes aux autres. En variante, le coupleur magnétique présente exactement la même structure que celle décrite ici mais est réalisée en 10 accolant les uns derrière les autres une succession de noyaux magnétiques en forme de E . Plus précisément, les extrémités libres des barres horizontales de la section en forme de E sont accolées sur la face arrière verticale du noyau en forme de E suivant. Les extrémités libres 15 des barres horizontales du dernier noyau en forme de E de l'empilement sont quant à elles raccordées magnétiquement par l'intermédiaire d'un barreau vertical en forme de I . La structure du coupleur magnétique ainsi obtenu est identique à celle obtenue en accolant des 20 cellules telles que les cellules Ci, par exemple. Ainsi, un tel coupleur magnétique est décomposable en cellules élémentaires identiques à celles décrites ici. Dès lors, il est possible de retrouver dans ce coupleur magnétique des parties du noyau correspondant à chacun des barreaux Bij. 25 Toutefois, ici, les barreaux Bi] et Big+1 accolés sont venus de matière l'un avec l'autre, c'est-à-dire formés d'un seul bloc. L'enseignement décrit précédemment est donc applicable à un tel coupleur magnétique pour déterminer à quelle phase de la source d'alimentation chaque bobinage 30doit être raccordé pour minimiser le flux magnétique maximal dans les barreaux accolés. Il est également possible de réaliser un coupleur ayant l'une des structures décrite ici à partir d'un noyau en un seul bloc dans lequel sont ménagés autant 2907591 34 d'évidements que de fenêtres 32, 34 nécessaires. Dans ce dernier mode de réalisation, aucun collage entre différentes cellules accolées n'est nécessaire. Toutefois, un tel coupleur reste cependant décomposable en cellules 5 élémentaires telles que celles décrites ici. Ainsi, l'enseignement donné dans cette description est applicable à ce mode de réalisation pour déterminer à quelles phases de la source de tension chacun des bobinages doit être raccordé afin de minimiser le flux magnétique maximal dans 10 les barreaux accolés. Un coupleur magnétique dont l'encombrement est réduit peut également être réalisé en accolant plusieurs cellules uniquement dans la direction verticale. Ici, le coupleur magnétique comprend autant de 15 bobinages en et en que de phases de la source d'alimentation. En variante, chaque bobinage en et en est divisé en plusieurs bobinages, respectivement enk et e2ik raccordés en série. Chaque bobinage enk et e2ik est ensuite utilisé dans une cellule différente. Toutefois, le nombre 20 de bobinages enk et e2ik raccordés en série reste, de préférence, inférieur à N. Les modes de réalisation des coupleurs magnétiques décrits ici ont été fait dans le cas particulier où l'enseignement de la demande de brevet FR 05 07 136 est 25 utilisé à l'intérieur de chaque cellule de manière à réduire encore plus l'encombrement de chacune de ces cellules (règle a) décrite en regard de la figure 5). Toutefois, en variante, seule la règle b) décrite en regard de la même figure est utilisée pour réduire l'encombrement 30 du coupleur magnétique. Lorsqu'une cellule comporte deux bobinages, les spires de ces bobinages peuvent être entrelacées. Ceci diminue la résistance alternative des bobinages. 2907591 35 La face plane des barreaux accolés peut comporter des rugosités ou des aspérités destinées à faciliter l'accouplement et la fixation des cellules entre elles. Les barreaux autour desquels sont entourés des 5 enroulements ne sont pas nécessairement rectilignes mais peuvent être courbés. Enfin, il est également possible d'utiliser différents types de cellules dans un même coupleur magnétique. 10 Les différents modes de réalisation décrits ici présentent les avantages suivants : - appliquer la règle b) pour chaque barreau accolé permet de diminuer très nettement l'encombrement et les pertes du coupleur magnétique, 15 - choisir les tensions d'alimentation des bobinages de manière à ce que la différence entre les décalages angulaires xi et xi des flux magnétisants générés par deux cellules accolées soit comprise entre n- N et n+ N rad permet de maximiser la diminution de l'encombrement du 20 coupleur magnétique, - diviser chaque bobinage en raccordé à une phase de la source d'alimentation en plusieurs bobinages eiik raccordés en série permet de démultiplier le nombre de bobinages disponibles pour créer des cellules et donc 25 d'accroître la possibilité de se rapprocher d'une configuration optimale dans laquelle la différance de décalages angulaires xi-xi est égale ou très proche de ii rad. 5 10 36 ANNEXE Table 1 0 Cl C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 010 C11 VO -V5 V5 -V10 V10 -V3 V3 -V8 V8 -V1 V1 -V6 V6 -V11 V11 -V4 V4 -V9 V9 -V2 V2 -V7 V7 -VO Table 4 CO C6 C5 C11 010 C4 C3 C9 C8 C2 Cl C7 V0 -V5 V11 -V6 V1 -V6 V0 -V7 V2 -V7 V1 -V8 V3 -V8 V2 -V9 V4 -V9 V3 -V10 V5 -V10 V4 -V11 Table 5 CO C6 C5 C11 C10 C4 C3 C9 C8 C2 Cl C7 VO -V5 -V6 V11 V1 -V6 -V7 V0 V2 -V7 - V8 V1 V3 -V8 -V9 V2 V4 -V9 -V10 V3 V5 -V10 -V11 V4 37 Tableau 6 Nombre de cellules multiple de 4 N I Cn C C2 C3 I C4 C5 C 10 11 C13 C14 i C17 CI5 C19 4 1 -2 -3 4 2 - 4 1 5 8 1 - 5 8 2- - 6 1 -7 2 -8 3 12 1 -6 - 7 12 2 8 1 -9 2 -9 -1n 3 5 -10 -11 4 6 -11 -12 5 16 20 10 Tableau 7 Nombre de cellules impair N Cp C C2 C3 04 05 C6 C7 CB C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15 C16 017 018 5 1 -3 -315 5~-2 -2 4 -1 7 1-4 -47 7-3-36 6-2-25 5-1 9 1-5 -59 9-4-48 8-3-37 7-2-26 6-1 111-6 -61111-5-51010-4-49 9-3-38 8-2-27 7-1 13 1 -7 -71313-6-61212-5-51111-4-41010-3-39 9 -2 -2 8 8 -1 15 1 -8 -8 15 15 -7 -7 14 14 -6 -6 13 13 -5 -5112 12 -4 -4 11 11 -3 -3 10 10 -2 -2 9 9 -1 17 1 -9 -9 17 17 -8 -8 16 16 -7 -7 15 15 -6 -6 14 14 -5 -5 13 13 -4 -4 12 12 3 -3 11 11 -2 -2 10 10 -1 19 1 -10 -10 19 19 -9 -9 18 18 -8 -8 17 17 -7 -7 16 16 -6 -6 15 15 -5 -5 14 14 -4 -4 13 13 -3 -3 12 12 -2 -2 11 11 -1 38 Table 8 CO C c5 cll c10 C c C9 C8 C c1 C L. Vo ùV5 ùV6 V11 ùV1 V5 V9 ùVo V2 ùV9 ùV8 V1 ùV3 V8 V9 ùV2 V9 ùV9 ùV10 V3 ùV5 V13 V11 ùV4 5 REVENDICATIONS 1. Procédé d'alimentation d'un coupleur magnétique décomposable en au moins quatre cellules magnétiques 5 élémentaires, chaque cellule comportant : . un noyau magnétique (ni) propre à former un seul circuit magnétique fermé annulaire, ce noyau comportant à cet effet au moins trois barreaux non colinéaires par l'intermédiaire desquels s'établit le circuit magnétique 10 fermé (El), au moins deux de ces barreaux présentant chacun une face plane tournée vers l'extérieur de la cellule et les lignes de champ du circuit magnétique fermé à l'intérieur de ces barreaux étant parallèles aux faces planes, 15 . un ou plusieurs bobinages (62, 64 ; 76), chacun de ces bobinages étant enroulé autour d'un barreau du noyau magnétique de manière à laisser au moins les deux barreaux avec une face plane, libres de tout bobinage, et . les cellules élémentaires sont accolées deux par 20 deux par l'intermédiaire de leurs faces planes respectives de manière à former des paires de premières et de secondes cellules accouplées magnétiquement les unes aux autres, ce procédé consistant à alimenter (48) ce coupleur magnétique en utilisant N tensions ou courants 25 d'alimentation périodiques décalés angulairement les uns par rapport aux autres, les décalages angulaires entre les N tensions ou courants d'alimentation utilisés étant uniformément distribués entre 0 et 2n rad, N étant un nombre entier supérieur ou égal à quatre et 2n rad 30 représentant une période de la tension ou du courant périodique, et plus précisément à : a) alimenter le ou chaque bobinage de la première cellule avec, respectivement, l'une des tensions ou courants d'alimentation de manière à produire un flux 2907591 40 magnétisant dans le barreau accolé de la première cellule avec la seconde cellule, dont la composante fondamentale présente un décalage angulaire xi, et b) alimenter le ou chaque bobinage de la seconde cellule avec, respectivement, l'une des tensions ou courants d'alimentation de manière à produire un flux magnétisant dans le barreau de la seconde cellule accolé avec la première cellule, dont la composante fondamentale présente un décalage angulaire xj, caractérisé en ce que la valeur absolue de la différence entre les décalages angulaires xi et xj est supérieure ou égale a N rad. 2. Procédé d'alimentation d'un coupleur magnétique décomposable en au moins quatre cellules magnétiques 15 élémentaires, chaque cellule comportant : un noyau magnétique (ni) propre à former uniquement un premier et un second circuits magnétiques fermés (Eai, E8 ) annulaires ayant une portion commune, ce noyau comportant un barreau magnétique central (Bci) par 20 l'intermédiaire duquel s'établit la portion commune aux deux circuits magnétiques fermés, et au moins deux barreaux (Bli, B5i) non colinéaires présentant chacun une face plane (Fli, F51) tournée vers l'extérieur de la cellule et les lignes de champ du premier ou du second circuit magnétique 25 fermé à l'intérieur de ces barreaux étant parallèles à leur face plane, . un ou plusieurs bobinages, chacun de ces bobinages étant enroulés autour du barreau central de manière à laisser au moins les deux barreaux avec une face plane, 30 libre de tout bobinage, et . les cellules élémentaires sont accolées deux par deux par l'intermédiaire de leurs faces planes respectives 2907591 41 de manière à former des paires de premières et de secondes cellules accouplées magnétiquement les unes aux autres, le procédé consistant à alimenter (48) ce coupleur magnétique en utilisant N tensions ou courants 5 d'alimentation périodiques décalés angulairement les uns par rapport aux autres, les décalages angulaires entre les N tensions ou courants d'alimentation utilisés étant uniformément distribués entre 0 et 2n rad, N étant un nombre entier supérieur ou égal à quatre et 2n rad 10 représentant une période de la tension ou du courant périodique, et plus précisément à : a) alimenter le ou chaque bobinage de chaque première cellule avec, respectivement, l'une des tensions ou courants d'alimentation de manière à produire un flux magnétisant dans le barreau de la première cellule accolés avec la seconde cellule, dont la composante fondamentale présente un décalage angulaire xi, et b) alimenter le ou chaque bobinage de la seconde cellule avec, respectivement, l'une des tensions ou courants d'alimentation de manière à produire un flux magnétisant dans le barreau de la seconde cellule accolés avec la première cellule, dont la composante fondamentale présente un décalage angulaire xi, caractérisé en ce que la valeur absolue de la différence entre les décalages angulaires xi et xj est supérieure à 4-N rad. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la valeur absolue de la différence entre les décalages angulaires xi et xj est comprise entre TE- N rad et rr+ N rad pour chaque paire de cellules. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque bobinage d'une cellule est 2907591 42 raccordé en série avec au moins un autre bobinage d'une autre cellule. 5. Dispositif d'alimentation d'un dipôle électrique comportant : 5 - une source (16 ; 126 ; 142) d'alimentation à N phases, les décalages angulaires entre les phases étant uniformément réparties entre 0 et 2n rad, N étant supérieur ou égal à quatre et 2n rad représentant une période de la tension ou du courant périodique, 10 - un coupleur magnétique (72) décomposable en au moins quatre cellules magnétiques élémentaires, chaque cellule comportant : . un noyau magnétique (ni) propre à former un seul circuit magnétique fermé annulaire, ce noyau comportant à 15 cet effet au moins trois barreaux non colinéaires par l'intermédiaire desquels s'établit le circuit magnétique fermé (El), au moins deux de ces barreaux présentant chacun une face plane tournée vers l'extérieur de la cellule et les lignes de champ du circuit magnétique fermé à 20 l'intérieur de ces barreaux étant parallèles aux faces planes, . un ou plusieurs bobinages (62, 64 ; 76), chacun de ces bobinages étant enroulé autour d'un barreau du noyau magnétique de manière à laisser au moins les deux barreaux 25 avec une face plane, libres de tout bobinage, et . les cellules élémentaires sont accolées deux par deux par l'intermédiaire de leurs faces planes respectives de manière à former des paires de premières et de secondes cellules accouplées magnétiquement les unes aux 30 autres, dans lequel : a) le ou chaque bobinage (en, en) de la première cellule est raccordé à une phase respective de la source d'alimentation de manière à produire, lors du 2907591 43 fonctionnement, un flux magnétisant dans le barreau de la première cellule accolée avec la seconde cellule, dont la composante fondamentale présente un décalage angulaire xi, et 5 b) le ou chaque bobinage (e1i+i, ezi+i) de la seconde cellule est raccordé à une phase respective de la source d'alimentation de manière à produire, lors du fonctionnement, un flux magnétisant dans le barreau de la seconde cellule accolée avec la première cellule, dont la 10 composante fondamentale présente un décalage angulaire xi, caractérisé en ce que la valeur absolue de la différence entre les décalages angulaires xi et xi est supérieure 4-N rad. 6. Dispositif d'alimentation d'un dipôle électrique 15 comportant : - une source d'alimentation (16 ; 126 ; 142) à N phases, les décalages angulaires entre les phases étant uniformément répartis entre 0 et 2rn rad, N étant supérieur ou égal à quatre et 2n rad représentant une période de la 20 tension ou du courant périodique, - un coupleur magnétique (18 ; 50 ; 92 ; 128 ; 148) décomposable en au moins quatre cellules magnétiques élémentaires, chaque cellule comportant : • un noyau magnétique (ni) propre à former 25 uniquement un premier et un second circuits magnétiques fermés (EHi, E8i) annulaires ayant une portion commune, ce noyau comportant un barreau magnétique central (BCi) par l'intermédiaire duquel s'établit la portion commune aux deux circuits magnétiques fermés, et au moins deux barreaux 30 (B1i, Bsi) non colinéaires présentant chacun une face plane (F1ir F51) tournée vers l'extérieur de la cellule et les lignes de champ du premier ou du second circuit magnétique 2907591 44 fermé à l'intérieur de ces barreaux étant parallèles à leur face plane, . un ou plusieurs bobinages, chacun de ces bobinages étant enroulés autour du barreau central de manière à 5 laisser au moins les deux barreaux avec une face plane, libre de tout bobinage, et . les cellules élémentaires sont accolées deux par deux par l'intermédiaire de leurs faces planes respectives de manière à former des paires de premières et de secondes 10 cellules accouplées magnétiquement les unes aux autres, dans lequel : a) le ou chaque bobinage (en, en) de la première cellule est raccordé à une phase respective de la source d'alimentation de manière à produire, lors du 15 fonctionnement, un flux magnétisant dans le barreau de la première cellule accolée avec la seconde cellule, dont la composante fondamentale présente un décalage angulaire xi, et b) le ou chaque bobinage (e'li, e'2i) de la 20 seconde cellule est raccordé à une phase respective de la source d'alimentation de manière à produire, lors du fonctionnement, un flux magnétisant dans le barreau de la seconde cellule accolée avec la première cellule, dont la composante fondamentale présente un décalage angulaire x3, 25 caractérisé en ce que la valeur absolue de la différence entre les décalages angulaires xi et xj est supérieure 4-N rad. 7. Dispositif revendications 5 ou 6, 30 différence entre les comprise entre Tc- N et selon l'une quelconque des dans lequel la valeur absolue de la décalages angulaires xi et x3 est n+ N pour chaque cellule. 2907591 45 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel chaque bobinage de la seconde cellule se déduit du bobinage correspondant de la première cellule par une symétrie axiale le long d'un axe 5 colinéaire aux faces accolées. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, dans lequel chaque cellule comporte au moins un premier et un second bobinages (en, e2i) enroulés en sens inverse l'un de l'autre autour du même 10 barreau. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, dans lequel chaque cellule comporte un premier et un second bobinages (e1, e2i), le premier bobinage et le second bobinage étant raccordés à des phases 15 respectives de la source d'alimentation de manière à ce que, lors du fonctionnement, le déphasage angulaire entre les tensions d'alimentation de chacun de ces bobinages est compris entre n- N et n+ N .