Brevet FR2959074A1 — publié le 20111021

DESCRIPTION Domaine : Electricité Sources polyphasées commutées résonantes haute fréquence 1) Etat de l'art La connaissance technique antérieure concerne les sources monophasées commutées résonantes haute fréquence de puissance (haute fréquence : f>1kHz, selon Norme UTE). Une source commutée résonante haute fréquence est obtenue par : • Une source électrique continue issue le plus souvent du redressement de tension(s) ou courant(s) alternatif(s) monophasés(s) ou triphasé(s) ou polyphasé(s) ; • Le filtrage du courant continu comportant notamment une self importante qui découple l'alternatif du continu ; • Le découpage du courant continu par des commutations électroniques induisant l'ondulation en haute fréquence, effectué par un convertisseur à résonance ; • La mise en forme du courant ondulé comportant notamment une capacité parallèle haute fréquence importante et si nécessaire un circuit de filtrage et éventuellement une capacité série haute fréquence permettant d'élever la tension et éventuellement une self réglable permettant de régler la fréquence. La source commutée résonante haute fréquence alimente un circuit d'utilisation essentiellement composé d'une liaison à la charge et de la charge. La résonance est obtenue par l'accord fréquentiel adéquat entre les capacités et la self du circuit alternatif haute fréquence. Une telle source est monophasée : elle ne peut créer de champ tournant. 2) Invention L'invention concerne la constitution de sources polyphasées commutées résonantes haute fréquence par mise en parallèle de circuits de phase comportant chacun principalement une source commutée résonante haute fréquence et un circuit d'utilisation. Une source polyphasée commutée résonante haute fréquence à n phases est obtenue par le contrôle et la commande de n sources commutées résonantes haute fréquence à l'aide d'un convertisseur à résonance polyphasé associé à des circuits de phase de caractéristiques suffisamment voisines (voir FIG 1). L'effet polyphasé est obtenu par la commande des commutations du convertisseur à résonance polyphasé. Le fonctionnement de ce convertisseur peut partiellement se décomposer en un contrôle et une commande de convertisseurs à résonance monophasés telle que la commande de chaque phase du circuit polyphasé est décalée en fonction du retard des phases : soit T la période de la haute fréquence, en prenant la phase 1 comme référence, la phase 2 est décalée d'un retard égal à Tin, la phase 3 d'un retard de 2T/n, etc, la phase n de (n-1)T/n, aux erreurs de mesure et de commande près. Chaque phase du circuit polyphasé comporte notamment, en amont des commutations, une self propre importante qui découple l'alternatif ondulé du continu. Les capacités, parallèle haute fréquence importantes de chaque phase, sont reliées en général à un point commun appelé point neutre de référence. Eventuellement, le point neutre de référence peut être formé à un autre endroit particulier des circuits. Il peut y avoir plusieurs points neutres dans le circuit polyphasé. Les selfs réglables éventuelles associées à chaque phase, participent notamment à l'équilibrage des impédances de phase des circuits ainsi qu'au réglage de la fréquence. La commande du convertisseur à résonance polyphasé est réglée notamment pour minimiser une grandeur homopolaire. Le courant continu peut émaner soit d'une source unique, c'est-à-dire commune en amont des phases du convertisseur à résonance polyphasé, soit de sources multiples en étant commune à des phases du convertisseur à résonance polyphasé, soit de multiple sources telles que chaque phase du convertisseur à résonance polyphasé soit alimentée par sa propre source de courant continu. Le module homopolaire comporte une mesure de grandeur homopolaire : soit une mesure issue du courant homopolaire, soit une mesure issue de tension homopolaire. La mesure du courant homopolaire est effectuée soit par sommation des courants de phase (voir FIG 4), soit par un capteur du courant homopolaire circulant entre le point neutre de référence et un point commun (neutre) situé en aval du point neutre de référence (voir FIG 2), soit par création et mesure d'un courant homopolaire circulant entre le point neutre de référence et un point neutre artificiel. La mesure de tension homopolaire est effectuée soit par sommation des tensions de phase (voir fig5), soit par un capteur de la tension homopolaire, tension entre le point neutre de référence et un point commun (neutre) situé en aval du point neutre de référence (voir FIG 3), soit par création et mesure d'une tension homopolaire se trouvant entre le point neutre de référence et un point neutre artificiel. La mesure de grandeur homopolaire est associée à une logique agissant sur la commande du convertisseur à résonance polyphasé permettant de minimiser cette grandeur homopolaire dont l'effet est de minimiser, potentiellement ou effectivement, le courant homopolaire ou la tension homopolaire, ou les deux. Le module homopolaire peut comporter notamment une élaboration de grandeur harmonique, issue généralement de la mesure de grandeur homopolaire, de rang égal au nombre de phases ; cette grandeur participe généralement à la logique qui agit sur la commande du convertisseur à résonance polyphasé. 3) Intérêt industriel Une source polyphasée commutée résonante haute fréquence peut notamment permettre la création d'un champ tournant haute fréquence dans l'utilisation et alors ajoute aux services rendus par une source monophasée de même puissance, les effets développés par un champ tournant. Les applications industrielles de cette invention concernent notamment toutes celles qui utilisent les propriétés des champs tournants haute fréquence. Nota : dans les textes techniques de l'état de l'art, le convertisseur à résonance est parfois appelé onduleur. REVENDICATIONS1) Source polyphasée résonante haute fréquence constituée de circuits de phase en parallèle comprenant sur chaque phase une source commutée résonante haute fréquence où les commandes des commutations de chaque phase sont effectuées notamment suivant un décalage temporel correspondant aux retards des phases tout en minimisant une grandeur homopolaire. 2) Source polyphasée commutée résonante haute fréquence selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'effet polyphasé est obtenu notamment par la commande des phases suivant un décalage temporel, 3) Source polyphasée commutée résonante haute fréquence selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'effet polyphasé est maintenu par une commande des phases intégrant la minimisation d'une grandeur homopolaire, 4) Utilisation de la source selon l'une des revendications précédentes pour créer un champ tournant haute fréquence.