BE443348A - - Google Patents

Description

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  Convertisseur de courant ou machine électrique comportant des selfinductions pour faciliter la commutation. 



   Il est connu d'après le développement de la teohni-' que des convertisseurs de courant que l'on s'était efforcé avec l'accroissement du nombre de phases   à   ne pas faire deve- nir plus pe tite la durée de   l'allumage.   Déjà en cas de mon- tage   hexaphasé,   on évite autant que possible une durée d'al- lumage de 60  et on obtient avec utilisation d'un transforma- teur à aspiration une durée   d'allumage   de   1200.   Pour des nom- bres de phases encore plus élevés, par exemple 12 phases, on désire une durée d'allumage d'au moins 90 , ce qui peut être   @   

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 atteint par exemple par la coopération de trois systèmes té-   traphases   au moyen d'un transformateur à aspiration triphasé. 



   Il est connu en outre dans des convertisseurs de courant ou des machines électriques, pour faciliter la commu- tation, d'employer des selfinductions - dites   selfinductions   de commutation - comportant un anneau de fer qui se sature déjà pour de petits courants. Dans ces dispositions, il est nécessaire que le coude de saturation soit   nettement   marqué. 



  Ceci implique une matière magnétique de grande valeur et dans beaucoup de cas une forme annulaire pour le noyau de fer.La dépense pour la self induction est par conséquent relativement grande. 



   Le but de la présente invention est entre autres de réduire la dépense pour les self inductions par le choix d'un montage favorable. Suivant la présente invention on par- vient à ce résultat par le fait que le nombre de phases em- ployé est plus grand que trois, que l'on prévoit un montage à plein trajet (montage de   Graetz)   et qu'à chacune des phases on a conjugué au maximum une selfinduction (selfinduction de commutation) parcourue par le courant des deux sens.

   L'en- roulement conjugué aux distances de décharge ou de commuta- tion, du transformateur principal du convertisseur, est avan- tageusement monté en polygone pour que la dépense pour celui- ci reste petite et qu'on produise des conditions de commuta- tion   favorables*   
Si l'on désigne le nombre de phases par n, il faut n selfinductions qui doivent être dimensionnées pour la ten- sion appliquée, La grandeur de la tension appliquée diminue, pour une tension continue donnée, avec l'accroissement du nombre de phases, à peu près comme sin Ò/ n.

   La puissance de construction des self inductions diminue en   concordance.   La valeur effective du courant parcourant chaque selfinduction 
1 diminue, arec un nombre de phases croissant, suivant n 

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 EMI3.1 
 Dans l'ensemble on obtient $8àh la puissance de construction de toutes les selfinductions sous la   dépendance   du nombre de phases n, 1*expression 
 EMI3.2 
 ne sin -. - 1 n , n 
Cette expression est à peu près égale à 1,5 pour   n -   3,   à   peu près égale à 1,25 pour n = 6, à peu près égale à 0,9 pour n= 12 et à peu près égale à 0,65 pour n= 24. On voit donc qu'avec le nombre de phases croissant, la puissance de construction de toutes les   selfinduotions   diminue considé- rablement. 



   Si le convertisseur de courant fonctionne avec des contacts mécaniques, il est avantageux pour de petites durées de contact, en vue d'augmenter la précision de la commutation, d'actionner les contacts par un organe qui exécute un mouve- ment non-sinusoïdal, de telle manière que pour une grande vi- tesse de séparation et de fermeture, la course de contact reste petite. En considération des difficultés lors de la mise en circuit, la valeur instantanée de la tension au con- tact à mettre en circuit ne doit pas être choisie plus grande qutenviron 300   V.   Si lton emploie, suivant la présente inven- tion, des montages   à   nombre de phases élevé, en particulier plus grand que trois, la tension produite aux bornes devient notablement plus grande que la tension maxima se produisant au contact individuel lors de la mise en circuit.

   Il est ainsi possible par l'emploi de la présente invention, dans le cas de convertisseurs qui fonctionnent avec des contacts, de se rendre maître de tensions beaucoup plus grandes que 300 V dans un système pour une distance de séparation par phase. 



   Si le convertisseur de courant fonctionne avec des contacts mécaniques la présente invention offre l'avantage sup plémentaire que le courantpar le contact individuel diminue      de valeur effective avec n. Comme la conformation cons- tructive de oontacts mécaniques pour de très grands courants   @   

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 offre des difficultés, même en cas d'emploi d'un refroidis- sement artificiel, la présente invention offre la possibilité, avec des courants de contact dont on peut encore se rendre   maître   facilement, de transformer dans une seule unité de très grands courants nominaux. 



   Si la tension individuelle soumise à la commuta- tion est minime, par exemple plus petite que 100 V, il est avantageux de maintenir suffisamment petites les inductivités dans le circuit de commutation, en particulier les inductivi- tés des puissances. On obtient ce résultat en équipant le transformateur principal du convertisseur de courant et les selfinductions de commutation avec beaucoup de fer et peu d'enroulements et en donnant aux lignes de liaison une forme aussi pauvre que possible en induction. 



   La présente invention peut s'employer en particulier également dans le cas de machines électriques par le fait que par exemple un générateur synchrone à nombre de phases élevé est pourvu d'un dispositif de commutation, formé de soupapes à décharge dans le gaz ou de contacts mécaniques avec des selfinductions de   commutation   On obtient de cette manière des générateurs de courant continu de très grande intensité et de très grandes tensions sans que se présentent les in-   convénients   connus des collecteurs usuels avec balais frot- ants. 



   La présente invention offre finalement encore 1'a- vantage qu'entre les périodes de transmission de courant des deux sens, un temps suffisant est disponible pour le change- ment de magnétisation des   selfinduotions   de commutation. Dans le cas de montages triphasés, ce temps vaut seulement 60  et il se produit des difficultés pour ce qui concerne les exi- gences pour les réactances dans le circuit de commutation, la capacité de surcharge et la possibilité de pleine commande. 



  Ces difficultés sont éliminées déjà pratiquement pour le mon- tage têtraphasé, dans lequel le temps entre deux périodes de 

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 transmission de coûtant vaut 90 mmais encore mieux dans le montage hexaphasé. 



   L'invention est représentée à titre d'exemple au dessin.   1...6   sont les enroulements partiels du secondaire d'un changeur de tension en montage en polygone. 7...12 sont des selfinductions de commutation parcourues par du cou- rant des deux sens et qui peuvent par exemple être excitées au préalable par du courant triphasé. 13... 24 sont des inter- vallée de commutation qui sont mis en fonctionnement par un moteur synchrone 25, ou bien des intervalles de décharge.Des condensateurs peuvent être disposés en parallèle sur les in-   tervalles,   Les enroulements   1...6   peuvent représenter l'en- roulement d'un générateur synchrone ou d'un moteur. 



   Comme on   l'a   dit, l'idée de la présente invention est déjà Importante pour le montage   tétraphasé   à plein trajet. 



  Ce montage qui est à envisager dans les réseaux biphasés, né-   cessite   quatre self inductions et huit intervalles de décharge ou de commutation. Le montage à huit phases à plein trajet est en outre important encore dans le cas de réseaux biphasés. 



  Dans le cas des réseaux triphasés prédominants, il fa ut envi- sager, outre le montage hexaphasé à plein trajet représenté, de préférence encore le   montage à.   plein trajet   à   neuf phases et   à   douze phases. 



   Revendications. 
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Claims (1)

1 Convertisseur de courant ou machine électrique comportant, pour faciliter la commutation, des selfinductions dont les noyaux de f er se saturent déjà pour de petits cou- rants, caractérisé en ce que le nombre de phases employé est plus grand que trois, en ce qu'on prévoit un montage à plein trajet (montage de Graetz) et en ce qu'à chaque phase est as- signée au maximum une selfinduation (self induction de commu'- <Desc/Clms Page number 6> tation) parcourue par du courant des deux sens.

2/ Convertisseur de courant suivant la revendica- tion 1, caractérisé en ce que l'enroulement, conjugué aux in- tervalles de décharge ou de commutation, du transformateur principal est monté en polygone.

3/ Convertisseur de courant suivant les revendica- tions 1 et , caractérisé en ce qu'en cas d'emploi de contacts pour la commutation, l'organe de commande pour les contacts exécute un mouvement non-sinusoïdal.

4/ Convertisseur de courant suivant les revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que pour une tension d'ensemble donnée, le nombre de phases est choisi de telle manière que la valeur instantanée de la tension au contact à mettre en cir- cuit n'est pas plus grande que 300 V.

5/ Convertisseur de courant suivant les revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que le courant nominal du sys- tème individuel de transformation est plus grand que 5000 A.

6/ Convertisseur de courant suivant les revendica- tions 1 à 5, caractérisé en ce que 1'inductivité dans le cir- cuit produisant la commutation est maintenue suffisamment pe- tite par une conformation appropriée des éléments de commuta- tion et par une disposition appropriée des lignes.

7/ Convertisseur de courant suivant les revendica- tions 1 à 6, caractérisé en ce que l'enroulement de travail d'un générateur synchrone polyphasé sert d'enroulement sui- vant la revendication 1.

8/ Convertisseur de courant suivant la revendica- tion 7, caractérisé en ce que la commande du générateur ou respectivement le nombre de tours désiré du moteur est plus petit que 1000 tours/minute.

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