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Redresseur à contacts destiné à fonctionner en contre-tension.
Les redresseurs dont les courants de commutation sont interrompus, non pas par des soupapes électriques (trajets de dé- charge), mais par des contacts actionnés périodiquement, ont pour inconvénient qu'en présence de certains dérangements, le passade d'un courant de retour n'est pas arrêté directement comme tel est le cas avec les soupapes présentant une conductibilité preferen- tielle. Il peut parfois se produire au contraire, dans ce ces, des courants de retour analogues à des courts-circuits, Qui pro- voquent des interruptions dans le fonctionnements ainsi que la détérioration des contacts.
Cette particularité des redresseurs à contacts se manifeste d'une façon particulièrement désagréable
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lorsqu'il s'agit d'installations qui ne sont pas constamment sur- veillées.
L'invention a pour but de supprimer cet inconvénient des redresseurs àcontacts comparativement aux redresseurs à sou- papes. Silo consiste dans le fait que, dans les convertisseurs à contacts, en particulier ceux fonctionnant avec des organes servant à protéger les contacts contre les étincelles de commuta- tion (réactances de commutation, transformateurs analogues aux selfs d'absorption ou trajets de décharge branchés du côté alter- natif), pour fonctionner en contre-tension, on calcule et accorde entre eux les divers éléments tels que transformateurs, réactances de commutation, transformateurs du genre self d'absorption, polari- sation, contacts, trajets en dérivation sur les contacts, selfs de filtrage, etc., de manière que si la tension d'alimentation vient à manquer,
la contre-tension qui subsiste dans le redresseur ne puisse engendrer de courant de retour dangereux pour les con- tacts.
On va décrire l'Invention à titre d'exemple en se ré- férant au dessin annexé, sur lequel :
1, 2, 3 sont les enroulements primaires et 4, 5, 6 les enroulements secondaires d'un transformateur débitant sur la ten- sion 23 par l'intermédiaire des réactances de commutation 7, 8, 9 et des contacts 13,14,15. Des dérivations, constituées par des condensateurs 16, 17, 18 sont en parallèle sur les contacts. Les réactances de commutation sont polarisées par les enroulements lu, 11,12.
Si la tension triphasée d'alimentation vient à manquer, par exemple par suite de l'ouverture des Interrupteurs 26, 27, 28, la tension continue 23 se ferme sur le contact associé 13, 14 ou 15 fermé à ce moment et sur la réactance correspondante de commutation 7, 8 ou 9, ainsi que sur la phase correspondan te 4, 5 ou 6 du trans- formateur. Elle tend à faire passer un courant de retour dans ce est circuit. On supposera que la réactance 7 par exemple/saturée, par la polarisation 10, dans le sens du courant d'utilisation.
Si l'in-
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terrupteur 13 est fermés un courant de retour, ayant le ca- ractère d'un court-circuit, ne peut s'établir que si La satu-. ration de la réactance 7, et par conséquent celle de la phase 4 du transformateur, changent. Toutefois, ce changement de satu- ration ne peut se produire que tant que l'Interrupteur 13 est fermé, si T est la durée de fermeture du contact 13, on a la condition suivante pour que le changement de saturation ne puis- se pas être terminé pendant ce laps de temps, et par conséquent qu'il ne puisse se produire aucun courant de retour ayant le caractère d'un court-circuit w1q1 . # B1 + w2q2 . # B2 # U .
T expression dans laquelle w1q1 et w2q2 représentent respective- ment le nombre de spires et la section du fer de la réactance de commutation 7 ou de la phase 4 du transformateur # B1 et # B2 étant respectivement la variation de l'induction dans cette réactance et dans le fer du transformateur jusqu'à la satura- tion négative, U la contre-tension et T la durée de contact de 13. @u moment de l'ouverture de 13, le courant de retour qui a pris naissance dans la phase 4 et qui;, conformément à l'inven- tion et d'après l'équation ci-dessus est tellement faible que le contact peut encore le supporter; se trouve interrompu et la tension U s'applique à la phase 5, puis à la phase 6.
Lors- que 13 se referme, l'aimantation de la réactance 7 est revenue entretemps, par exemple sous l'action de la polarisation 10, à une valeur positive, par exemple à sa valeur maxima, de sorte que la tension U est encore insuffisante pour la saturer negati- vement pendant le temps T. Le courant de retour est ainsi limité par les contacts 13, 14, 15 périodiquement interrompus des valeurs correspondant au courant d'aimantation de la réactance de commutation ou du transformateur respectivement, et pouvant encore, conformément à l'invention, être@coupées sans dommages par les contacts.
A cet effets il convient de monter, en paral- @
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lèle sur les contadts, des condensateurs la, 17, 18, accompagnés chacun, autant que possible, d'une petite résistance en perla.
L'équation ci-dessus montre que, pour la mise en pra- tique de l'invention, la section du fer et le nombre de spires de la réactance de commutation doivent avoir une certaine gran- deur, et si la réactance seule, et non le transformateur, doit participer à la limitation nécessaire du courent, il faut que cette réactance soit plus forte que le nécessiterait un fonc- tionnement régulier. On voit en outre que la mise en pratique de l'invention est facilitée par des montages dans lesquels le temps de contact T est petit, c'est à dire par des montages uti- lisant un grand nombre de phases.
Si le transformateur lui-même doit grrêter le courant de retour, il faut que son courant d'aimantation soit plus fai- ble que le pouvoir de coL1pur.= des contacts. CI est pourquoi il faudra, d'une part, établir la transformateur pour un courant d'aimantation aussi faible que possible, par exemple en adop- tant un grand nombre de spires et avec du fer de bonne qualité et, d'autre part, augmenter le pouvoir de commutation des con- tacts, par exemple au moyen d'une capacité importante montée en parallèle.
Pour tirer tout le parti'de la réactance de com- mutation en vue de limiter le courant de retour, il convient d'utiliser des montages dans lesquels les reatances de commu- tation sont saturées par une polarisation dans le sens au cou- rant d'utilisation. Il convient d'établir les courants d'aiman- tation de le réactance et du transformateur, au besoin même avec polarisation, de façon Que¯ leurs courants d'aimantation soient inférieurs ä 0,5 à 1 amp. On sait qu'un arc persistante pouvant se produire au moment de l'ouverture des contacts, est impos- sible dans ce cas.
Si l'on calcule les différents éléments du convertis- sour, conformément à l'invention, en les accordant mutuellement de manière qu'aucun courant de retour analogue à un court-cir-
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cuit, ne puisse se produire lorsque la tension d'alimenta- tion vient à manquer totalement, généralement aucun courant de retour ne risquera non plus de se produire dans le cas d'une simple baisse de cette tension ou lorsque certaines phases viennent à manquer'. IL convient parfois de renoncer à un filtrage dans le circuit continu, pour tenir compte de baisses dissymétriques de tension.
Conformément à l'inven- tion, aucun courant de retour ne peut se produire non plus, même lorsqu'il n'y a pas d'inductance de filtrage, aux moments où la contre-tension 23 est plus élevée que la tension du convertisseur, la réactance de commutation empêchant tout courant de retour jusqu'à son changement de saturation, même lorsque la tension d'alimentation est à son maximum.
La disposition qui fait l'objet, de l'invention pre- sente une importance particulière peur les petits redresseurs, notamment les redresseurs sans surveillance utilisés pour la charge d'accumulateurs. Elle permet l'utilisation d'un char- geur robuste et économique , en particulier lorsque l'appareil à contacts est un appareil oscillant actionné par magnétisme, par exemple un oscillateur à champ tournant sans pièces frot- tantes. Lorsqu'on utilise des dispositifs de ce genre, pour la manoeuvre des contacts, il est possible d'adopter des mon- tages dans lesquels la charge a lieu de la façon voulue Quel que soit le branchement de l'accumulateur.
Il convient d'éta- blir les contacteurs de façon qu'ils restent dans la position d'ouverture lorsque la tension vient à manquer. Ce n'est que dans ce cas que l'on est sûr d'obtenir la protection conforme à l'invention pour empêcher tout courant de retour lorsque la tension vient à manquer, car alors, dans l'équation ci- dessus, la durée de contact T diminue lorsque la tension bais- se, au lieu d'augmenter, comme dans le cas d'une commande par moteur, L'invention permet de supprimer les coupe-circuits de protection et d'assurer le service sans surveillance, par exemple lorsque la charge se fait automatiquement.
L'iven-
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tion présente d'ailleurs également de l'intérêt même lors- qu'il s'agit de grandes puissances, en particulier pour des commandes à moteur du type réglable.
Dans toutes ces applications le bénéfice que l'on retire, en service pratique, du manque total de courants de retour est important si on le compare à la dépense sup- plémentaire nécessitée par le calcul et l'adaptation des divers éléments du convertisseur conformément à l'Invention.
Il peut parfois être avantageux d'appliquer l'in-
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vention même des redresseurs fonctionnant non pas avec des contacts mécaniques, mâle-avec des soupapes électri- ques (trajets de décharge). Dans ce cas, en effet; i'inven- tion permet de protéger ces organes de commutation purement électriques en les mettant à l'abri de tout retour de cou- rant, ou de les soulager relativement à leur action d'arrêt en cas de perturbations de tension.
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