BE513870A - - Google Patents

Description

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  DISPOSITION POUR LA COMMANDE ASYMETRIQUE DE CONVERTISSEURS DE COURANT FONCTIONNANT AVEC DES DISTANCES DE DECHARGE A VAPEUR OU A GAZ A COMMANDE 
PAR GRILLE. 



   On connaît la méthode consistant à moduler d'une manière asympé-   trique les convertisseurs de courant en vue d'améliorer le facteur de puissance, lors du réglage de la tension à l'aide d'une commande par grille (voir   également le brevet allemand   729.764).   Acompagnant une diminution de la ten- sion continue, seul un   gmupe   de phases est commandé au début (commande prés.-   lable)(et   c'est seulement lorsque ces phases sont sans courant que commence la commande des autres phases. (Commande subséquente). Dq cette manière seu- le la puissance déwattée de ces systèmes partiels commandés entre en action et le facteur de puissance entier est augmenté d'une manière correspondante. 



  Pour charger les différentes anodes et phases d'une manière équivalente, les phases modulées différemment sont interverties à intervalles réguliers. Cela signifie que les grilles des différentes anodes sont modulées différemment à des périodes successives. Cela est expliqué plus   en.détail   avec référence à la Fig. 1 du dessin, qui représente un couplage de réactance accélératrice à 6 phases avec deux systèmes en parallèle A et B, composés chacun de deux en- roulements de transformateur triphasés et d'un tube de décharge à plusieurs anodes Ga ou Gb. La   çharge   L peut par exemple être constituée par un moteur,   Pour la commande de la grille on a prévu le transformateur synchrone-synchrone composé du moteur M et du générateur G.

   Comme déjà indiqué, la commande   est effectuée de manière 'telle qu'en moyenne toutes les anodes sont chargées également, et que la commande préalable et subséquente des différentes anodes a lieu alternativement entre les systèmes A et B. Donc dans un groupe de deux phases en parallèle des deux systèmes partiels A et B une phase, par exem- ple A I est toujours   commandée   en avance, l'autre anode (B I) étant commandée en retard. Lors de la commutation à la phase suivante III, les rôles sont in- versés, à présent A III est commandé en retard et B III en avance.

   Cela im- plique l'existence de deux dispositifs de commande séparés pour la modulation en avance et en retard, qui produisent des impulsions de commande avec la de- mi-fréquence du secteur, les grilles de chaque anode étant alternativement 

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 reliées aux impulsions de commande des deux instruments,de'telle sorte qu'au cours de deux périodes de 50 cycles successives une impulsion de modulation d'avance et une impulsion de modulation de retard sont alternativement trans- mises à la grille. 



   La Fig. 2 du dessin représente les impulsions de commandé posi- tives des phases I à III des deux systèmes partiels A ét B.- On constate qu'à l'anode A I sont transmises les impulsions I A des   modulations   d'avance et' de la modulation de retard. Les impulsions négatives   correspondantes   I B qui sont déphasées de 180 , par rapport à 25 cycles, sont transmises au système partiel B. Il en résulte par conséquent le schéma de commande de   grille - -   représenté par la fig, l, basé sur une commande avec bobinés de réactance Mu. 



  Les transformateurs de secteur des commandes de grille sont alimentés par- un transformateur synchrone-synchrone par l'intermédiaire d'un changeur de phase. , 
La disposition décrite plus haut présente les inconvénients   suivants : - @   a) La position de phase de la tension 25 cycles par rapport - à la tension 50 cycles n'est pas déterminée étant donné que l'angle polai- re du moteur comme du générateur l'influencent. L'angle polaire du moteur varie avec l'excitation des machines, avec la tension du secteur du côté 50 cycles et avec la charge. L'angle polaire du générateur se manifeste en outre avec le facteur 2 (25 cycles) dans la commande.

   Pour réduire dans la mesure du possible ces influences, on doit donner aux machines de grandes di- mensions, ou bien on doit prendre d'autres   mesures   pourcompenser la varia- tion angulaire. b) En cas de variation de fréquence et sauts de phase subits de la tension du secteur le transformateur synchrone-synchrone ne peut pas suivre immédiatement, de telle sorte qu'ici également peuvent se produire des écarts de phase dans la commande. c) Le transformateur synchrone-synchrone constitue un élément élastique entre le secteur et la commande, qui peut égaiement provoquer des oscillations, en particulier dans le cas où les conduites du secteur sont réduites et que des variations de tension ou de phase sensibles résultent du côté 50 cycles par suite de la charge du convertisseur de courant.

   d) Des asymétries de la tension 25 cycles du générateur du transformateur synchrone-synchrone se manifestent doublement dans la   comman-   de. e) Les harmoniques de tension du générateur, qui dans les pe- tites machines peuvent souvent adopter des valeurs considérables, exercent une influence néfaste sur la-commande et peuvent également détruire la symé- trie. f) Il faut des instruments de commande spéciaux pour 25 cycles, qui doivent être construits spécialement pour ces buts, et qui, en tant que commandes magnétiques, nécessitent une dépense plus grande que les commandes   à   50 cycles, g) La précision de phase de la commande présente un inconvénient particulièrement dans les commandes réversibles,' qui fonctionnent temporaire- ment comme ondulateurs.

   Mais même en fonctionnement redresseur la tension continue peut diminuer considérablement en cas de faibles Impulsions de com- mande, par suite d'une émission d'impulsion avant le point d'intersection de phase, l'allumage étant   supprimé.   



   Ces inconvénients des procédés de commande ci-dessus peuvent ê- tre supprimés grâce à l'invention, en n'employant pas directement la tension 25 cycles pour la production des impulsions de commande, mais en l'utilisant uniquement pour la suppression   d'une     périodes des   impulsions de commande50 cycles. Comme on le montrera plus loin,l'existence des impulsions 25 cycles ne pose pas des conditions difficiles à la symétrie et l'exactitude de   pha-   C se de la tension 25 cycles, de telle sorte qu'à  -cet   effet on peut   employer ' '   

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 un transformateur synchrone-synchrone ordinaire de petite puissance.

   Un avan- tage important réside dans le fait que   :la   tension 50 cycles a une   position     de -   phase définitive et constante par rapport à la tension'du secteur et ainsi à la tension anodique dés cuves de convertisseur du courant et que des instru- ments de commande ordinaires   peuvent.être   employés. 



   La Fig. 3 du dessin représente à nouveau, pour le cas d'ûne mo- dulation complète, les impulsions de commande des phases A I ét de la phase 
A IV décalée de 180  (50 cycles). La première impulsion de commandé I A du ' groupe de commande 50 cycles, 1, est transmise à l'anode A I, l'impulsion né- gative en retard d'une demi-onde peut servir à la modulation de l'anode   A-   
IV (en traits pleins dans la   Fig.   3): Les deux impulsions se produisant dans la période 50 cycles suivante, I A et   IV   A (hachurés dans la Fig. 3) doivent être supprimées, étant donné que les impulsions de commande du groupe de com- mande 50 cycles 2 doivent.entrer en action. Pour la suppression de ces impul- sions on peut employer différents moyens.

   On doit soit induire en parallèle à la résistance de choc de la commande de grille.,.-oÙ-est puisée l'impulsion de commande,un court-circuit, soit monter en série avec la résistance de choc une résistance supplémentaire.inductive ou ohnique, qui capte l'impulsion produite par l'instrument de commande. Cette suppression   d'impulsion   doit avoir lieu à la fréquence de 25 cycles, étant donné que c'est seulement à chaque deuxième période que doivent disparaître les deux impulsions. A ce but on peut employer des résistances ohmiques ou inductives réglables, par exemples des tubes, redresseurs secs ou éléments magnétiques avec aimanta- tion auxiliaire. 



   La Fig. 4 représente à titre d'exemple   un, couplage   avec redres- seurs secs. La suppression des impulsions est exécutée de manière telle qu'en parallèle aux résistances de choc   R. sont     places   des redresseurs sec.s VI, alimentés par une'tension 25-cycles du transformateur synchrone-synchrone. 



  De to à tl cette tension   estjdirigée   à 1'encontre du sens de passage de la valve VI. Comme cette tension est en outre supérieure à la   tension   d'im- pulsion UIA en R, le courant ne peut pas passer par la valve   VI:.   De tl à T2 cette tension 25 cycles a un sens tel qu'un courant passant par VI et V2 est produit, limité par la résistance R'. Lors de la manifestation de la deuxième impulsion (hachurée) de la commande 50 cycles celle-ci est pour   cette raison court-circuitée par l'intermédiaire du redresseur sec V2, étant donné que le courant d'avancé a partir du côté 25,cycles a été choisi supé-   rieur au courant d'impulsion à partir du côté 50 cycles. Le courant d'im- pulsion est limité par la résistance R".

   Ainsi la tension d'impulsion se déplace en quelque sorte de la résistance de choc R sur R". Le   même   phénomè- ne se répète pour le groupe de commande 2 avec une tension 25 cycles déphasée de 180  (25 cycles). Pour les impulsions négatives de la commande 50 cycles, qui sont employées pour la phase IV déphasée de 18CP (50 cycles) on supprime également une impulsion à l'aide d'une tension 25 cycles déphasée de 90  (25 cycles). 



   Le couplage suivant la Fig. 4 présente l'inconvénient résidant dans le fait que chaque deuxième impulsion 50 cycles est supprimée et donc pas utilisée pour la modulation. Il faut donc en tout 6 groupes de modula- tions biphasés de ce type. 



   Cet inconvénient peut être supprima grâce à un couplage suivant la Fig. 5. Le fonctionnement de ce couplage est semblable à celui suivant la Fig. 4. Si par   exemple 'le   groupe de commande 1 produit une impulsion de commande positive IA, celle-ci passe par les redresseurs secs V3A et VIA à la résistance de choc RA, où est puisée la tension de commande uIA pour l'a- node A1. La tension 25 cycles uA en parallèle à   VIA   est   dirigée-de   manière telle que VIA est conducteur de courant. Si le courant 25 cycles est plus grand que le courant d'impulsion, celui-ci peut parvenir par la valve à la résistance de choc.

   Dans le circuit parallèle à V3B, V1B est dirigé à l'en- contre de la tension 25 cycles uB, V1B est sans courant   ef l'impulsion   est bloquée par V3B, parce que la tension 25 cycles est supérieure   à/ la   tension   d'impulsion.     L'impulsion   négative IVA déphasée de 180    (50   cycles) est trai- tée de manière correspondante.

   Ensuite   l'impulsion   positive   suivante   du   grôu-   

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 pe de commande 1 est transmise à la résistance RB3 étant'donné-qùè-17ês tên- sions 25 cycles uA, uB ont adopté dans l'entretemps la polarité. contraire-#- 
Les impulsions provenant du groupe de'commande 2 sont   également   comme cela résulte des schémas Fig.   5,   raccordées par-'l'intermédiaire de la tension 25 cycles aux résistances de choc appropriées. 



   La différence entre cette disposition et celle représentée-par- 
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 la Fig. 4 réside donc dans le fait que la résistance de choc l'1'est-pàsëoúrt- circuitée dans le rythme de 25 cycles pour rendre inefficace l'impu1si nde commande, mais que par verrouillage ou libération de la résistance de choc' (aiguille d'impulsions)   l'impulsion   est commutée sur les deux résistances de choc en parallèle. Il ne faut à présent que 2 groupes de commande 50 cycles triphasés,   Dans ce couplage également on peut employer pour le verrouillage des impulsions d'autres éléments de commande, par exemple des bobines de   réactance avec coude de saturation prononcé, qui sont polarisées dans le ryth- 
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 me de 25 cycles. Gelles3 constituent à l'état non saturé une résistance ' inductive élevée et verrouillent l'impulsion.

   Après la saturation la réais- tance inductive est pratiquement nulle, et   l'impulsion   peut parvenir à la ré- sistance de choc. 



   Jusqu'à présent on a toujours supposé que les impulsions corres- pondent à l'amplitude maximum de la tension 25 cycles. Mais il faut tenir compte du fait que les impulsions de commande se déplacent au cours du régla- ge de la tension continue, Ce déphasage des impulsions de commande de la commande d'avance et de la commandé de retard adopte les valeurs suivantes pour les différentes tensions continues de marche à vide Eg - avec référence à 50 cycles : 
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 Eg 100 % ze 0 ', 85% 
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<tb> Commande <SEP> d'avance <SEP> 0  <SEP> 1200 <SEP> 150  <SEP> 1500
<tb> 
<tb> Commande <SEP> de <SEP> retard <SEP> 0  <SEP> 0  <SEP> 90  <SEP> 2100
<tb> 
 
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 On s'est basé pour ces. chiffres sur un angle d'allumage d'ondo- leur de 30 .

   En outre il faut tenir compte du fait que la commande de retard doit présenter une largeur d'impulsion de plus de 60  (50 cycles), ou   do.it   être constitué de- deux impulsions de commande déphasées de 60 . Cela résulte de la Fig. 6, qui représente la tension continue du système partiel triphasé 
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 AI GO 0 ue AIII lors de la modulation sur la demi-tension continue et les im- pulsions'de commande correspondantes. On constate   qu'une-phase   est complète- ment supprimée.

   L'impulsion   IIIA.de   la phase III est indiquée en pointillé dans la Fige  6,   à titre de comparaison, pour une tension continue un peu   plis   élevée pour une phase Directement avant, la phase V allume en t1 (impulsion   VA),   III allume en t2 et au point d'intersection de phase, V allume de nou- veau. Pour la phase V ou pour toute la modulation de retard il faut donc pré- voir un allumage double avec l'intervalle de 60  (impulsions VA et   VIA).   Ce- la signifie uniquement que pour la modulation de retard il faut encore un 
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 deuxième instrument dj3mpulion$ déphasé de 60 , qui coopère avec la même ré- sistance de choc ou bien il faut que l'impulsion de commande ait une largeur correspondante.

   Cela n'a aucune   importance   pour les questions dont on traite à présent. Il faut uniquement tenir compte du fait que pour les   impulsions ' -   de la modulation de retard il faut prévoir une largeur efficace d'environ 
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 'i0 . 



   Les Figs. 7 et 8 représentent les positions   d'impulsion .pour   une tension continue   maximum,   une tension continue nulle et une tension   ondu-   leur maximum. Pour la modulation d'avance il résulte alors, pour une largeur ; 
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 d'impulsion de 10 , un domaine total de 150  + 1CP = 160 , avec référence a 50 cycles, dans lequel peut se produire une tension de grille positive. Pour la modulation de retard on aurait de manière analogue 2lCF + 6cp +'10  = 20". 



    Mais la disparition de la deuxième impulsion succédant à 60  n'a pas d'importance, étant donné que celle-ci n'a d'importance que dans le domaine entre 0@     100%   à 50% de la tension continue.' On peut donc compter, pour la modulation de.retard, avec un domaine de 200 . 

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  La tension 25 cycles libérerait alors pendant une   demi-onde   
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 (360  avec référence à 50 cycles) les impulsions 50 cycles, et les verrouil- lerait pendant une demi-onde. Comme le domaine de glissement maximumur. des impulsions n'est que de 220 , il résulte encore un excès de 140  (50 cycles). 



  Si l'on choisit l'amplitude de la tension 25 cycles égale au triple dé l'im- pulsion de commande positive, il résulte suivant la Fig. 9, avec un domaine 
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 de glissement de 257  des défauts angulaires admissibles de la tension 25 cylces de - 30 , avec référence à 50 Qycles. Il est facilement possible de donner   à   l'enroulement du générateur 25 cycles du transformateur synchrone- synchrone une forme telle que celui-ci reçoit une harmonique supérieure in- tense, et que la tension du générateur se rapproche de plus en plus,de là forme rectangulaire. Dans la Fig. 9 on a par exemple supposé que une   troisiè-   
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 me harmonique fort accentuée existe.

   Si l'on donné au maximum de la fondame1;l- tale une valeur double de celle de l'impulsion de commande (courbe en pointil- 
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 lé) il en résulte un défaut angulaire admissible de + l5 . Cela évitera uné influence sur les impulsions de commande, même pour des écarts angulaires con-. sidérables de la tension du transformateur synchrone-synchrone. 
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 .... 1.....L 
Une autre possibilité d'augmenter le défaut angulaire admissi- ble réside dans le fait de déplacer la tension 25 cycles conjointement avec la tension 50 cycles de la commande rotative de phase, en prévoyant par exem- ple également pour la tension 25 cycles une commande rotative de phase sui- vant le même principe. Le courant de polarisation auxiliaire devrait alors traverser les bobines de réactance 50 cycles comme également les   réactancés   25 cycles.

   Il serait alors possible de diminuer la valeur maximum de la tension 25 cycles et aussi la puissance nécessaire du côté 25 cycles. - 
Le procédé de modulation proposé a une   importance   non seule- ment pour la modulation asymétrique, mais aussi dans tous les- cas où   il'-   faut des impulsions de modulation d'une fréquence différente de la fréquence du secteur, dont la position de phase doit avoir un rapport déterminé avec la tension du secteur. 



   On a déjà indiqué plus haut que le déplacement temporel'des im- pulsions de 'la modulation   de'.retard'   doit avoir lieu pour une modulation en 
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 onduleur sur un domaim d'environ 210 degrés électriques (avec référence à la fréquence du secteur). Gomme une modulation asymétrique" est appliquée en premier lieu à des commandes réversibles avec freinage par récupération, c'est-à-dire à la modulation de convertisseurs de courant en onduleurs, le déplacement d'impulsions doit avoir lieu dans le temps le plus bref.

   Cela est réalisé de manière avantageuse en assurant une commutation d'armature sans courant, et en vue dé la formation d'un pont on raccorde en série une   résis-   tance ohmique et une bobine de réactance polarisée en courant continu aux en- roulements de deux transformateurs,qui sont raccordés à deux phases diffé- rentes du secteur multiphasé, la tension alternative prévue pour les circuits de grille étant captée d'une part entre la résistance et la réactance et d'au- tre part en un point de l'enroulement du transformateur ayant la tension la plus élevée. La commutation du convertisseur de courant du fonctionnement redresseur en onduleur a lieu sans l'emploi de convertisseurs de phase méca- niques, de manière purement électrique.

   Un instrument de commande de grille approprié à cet   effet.,   pour la commande d'un entraînement réversible en cou- 
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 plage monotube avec Icommutation d'armature réside dans le fait que la comman- de de la vitesse a lieu suivant le principe du réglage automatique, la vites- se étant mesurée, comparée à une valeur nominale réglable'à la main l'écart 
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 étant utilisé pour la. réglage du redresseur, la commutation du dispositif zen- verseur de pôles dans le circuit d'armature .ayant toujours lieu lorsque la vitesse du moteur s'écarte de la valeur nominale. 



   Un tel instrument de commande permet par influence purement é-   lectrique,   de déplacer les impulsions de grille des 210 degrés électriques nécessaires pour la modulation asymétrique, Ces instruments de commande per- mettent en outre une 'transition impeccable de la modulation d'avance à la mo dulation de retard par formation électrique rapide, ce qui est représenté conformément à l'invention par la Fig. 10.

     On   traite ici le cas le plus sim- ple de la modulation asymétrique avec deux cuves à trois anodes, en fonction- 

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 nement triphasé,, Les deux tubes A et B alternativanént, modulées'en avance" et en retard dans le rythme de la moitié de la fréquence du secteur 'aI%en- tent par Intermédiaire d'une bobine de réactance   aspirante   S la-chargé 
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 motorique L, Les impulsions d'allumage de grille sont-produites dans-1e. instruments de la modulation en avance ou en retard., tous deux raccordés "' au secteur, à l'aide d'éléments magnétiques. Les "instruments-de-modUlation d'avance et. de retard sont de construction identique, la production et-lé--*-* déplacement des impulsions ayant lieu suivant le principe du montage en pont, comme indiqué plus haut.

   Aux extrémités des enroulements de transformateur 
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 Iv et 2v ou In et 2n raccordés à des phases différentes du secteur princis pale est raccordé un couplage en série composé de la résistance ohniLue 3v ou 3n et de la bobine de réactance polarisé par courant continu 4v on4no Dans la diagonale du pont se trouve en vue de la production d'impulsions à pente élevée un élément de choc, composé d'une réactance à caractéristique rec- 
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 tangulaire 5 (réactance de saturation) d'un condensateur 6 et de la résistant- ce de choc 7, sur laquelle sont prises les impulsions de grille.

   En   paràllè-   
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 le à l'élément de choc se trouve un condensateur d'appui 8, qui est accordé" de manière telle .avec l'induotivité variable 4 que grace à l'utilisation d'ef- fets de résonance il résulte un grand domaine de rotation de phase de l'im- 
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 pulsion de grille. Les impulsions de grille ainsi produites dans le rythné de la fréquence du secteur (50 cycles) sont alors, suivant l'invention, cou- plées en croix par l'intermédiaire d'un cylindre ecm=tateu-r aux grilles des deux cuves A et B.

   Ce cylindre commutateur, composé de deux bagues collec- trices 9 sans subdivision et d'une bague collectrice 10 avec subdivision 
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 à 18CP . tourne avec la moitié de la fréquence du secteur, donc à une vitesse de n = f.60/2 tours par minute, et est pour cette raison entraîné par-un-ml6- teur synchrone 11, directement raccordé au secteur principal. L'emploi   d'un   tel dispositif de distribution   mécanique   est justifié dans le cas présent, étant donné que les balais ne servent pas à commuter le courant, car pen- dant le passage d'une moitié de la bague collectrice 10 à   l'autre   il ne cir- cule pas de courant d'impulsion ou de   désionisation,   surtout lorsque -les   ba-   lais réalisent le contact en se recouvrant.

   On a indiqué plus haut que la durée de commutation réelle peut être considérablement inférieure à 360 de- grés électriques, avec référence à la fréquence du secteur, ou à 180 degrés électriques, avec référence à la moitié de la fréquence du secteur. Au lieu de la forme de réalisation à bagues collectrices on peut évidemment employer tout autre solution mécanique,, par exemple avec contacts à cames. 



   Comme on a indiqué en outre, le déplacement de la modulation de retard doit commencer lorsque la modulation d'avance a atteint une certai- ne valeur (120 degrés électriques pour une commande de base triphasée). Cela peut être assuré et atteint automatiquement avec les dispositifs de commande rotatifs suivant Figo 10 de la manière suivante : 
Si par exemple le courant d'aimantation auxiliaire déterminant 
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 l'état de modulation pour les bobines do réactance 4v et zon est varié de ma- nière continue par un tube de réglage 12 en donnant une valeur appropriée à la tension de grille préalable ug, il peut se produire une évolution non con- tinue du courant   d'aimantation   auxiliaire iv pour la modulation d'avance et de in pour la modulation de retard, par l'emploi de valves commandées 13 et 14.

   Le courant de   préaimantation   est fourni par les deux sources de courant 
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 15 et 16, montées en série. Plus les bobines de réactance 4v et 4n sont PrE)-- aimantées, plus les impulsions de grille sont en avance (dans le temps) ce qui veut dire que la tension continue résultante des tubes de décharge A et B augmente également. Par contre les deux convertisseurs de courant sont 
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 modulés en onduleurs pour iv = 0 et on = 0. Lors de la transition de fontetionnement redresseur en fonctionnement onduleur il faut donc diminuer d'a ' bord le courant d'aimantation auxiliaire de la modulation d'avance iv.

   Si 
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 ce dernier a atteint une certaine valeur minimum, c'est-à-dire si les 3mpr.- sions de modulation d'avance sont retardées d'une certaine valeur, àlors peut commencer la modulation de retard, le courant de modulation d'avance   et de retard iv et in doit donc avoir l'évolution représentée par la Fig. 



  11, en fonction du courant total de tube ig. Pour ig max les tubes sont donc   complètement   ouverts.   Pour ig=0 les tubes sont modulés en onduleur. La mo- 

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 dification du courant de modulation d'avance iv max correspond à un déphasa- ge d'environ 150 degrés   électriques. et - celle   de in mai à un déphasage'de 210 degrésélectriques. Une telle évolution de courant suivant Fig. Il peut   @   être réalisée suivant la Fig. 10.

   En effet lorsque la chute de   tension   dans l'enroulement de pré-aimantation dé la bobiné de   réaétance   4n a   atteint   la- valeur de la tension continue 16, on n'aura plus d'augmentation   supplémentai-   re de in, étant donné que la valve   14   devient alors conductrice.   ''En   outre, le courant ne circule dans l'enroulement de modulation d'avance que lorsque' ig devient supérieur au courant préalable déterminé par la   valeur   de la ten- sion 17 et de la résistance 18, dans la valve 13.

   Le seuil pour là modula- tion d'avance ou la valeur maximum pour la modulation de retard peuvent par conséquent être réglés indépendamment l'un de   l'autre.   'La limite du'courant total ig max, qui est nécessaire pour éviter une   surmodulation   des -tubes'au- delà du point   d'intersection   des phases, a lieu de préférence   lorsque     l'on   emploie, comme indiqué à titre d'exemple, un tube de réglage électronique, par montage d'une résistance 19 dans le circuit de grille de ce tube.

     Par '   un choix approprié de cette résistance on peut faire en sorte qu'en cas'de courant de grille, même lorsque la tension de grille ug augmente, il n'y a pas d'augmentation supplémentaire du courant anodique du tube, La valeur du courant maximum ig max, peut être réglée à l'aide de la résistance 20 dans le   circuit.anodique   
Une autre possibilité pour commuter les impulsions de grille .dans le   rythme   de la demi-fréquence de secteur, est représentée par la Fig. 



  12. La commutation a lieu ici non dans le circuit de grille de convertis- seurs de courant directement, mais on commute les résistances de choc aux modulations d'avance et de retard. Gela présente l'avantage qu'en cas de contact défectueux les grilles ont toujours un potentiel défini; de telle sorte que la tension préalable négative 21 est toujours en action et que par conséquent des allumages défectueux des anodes sont évités. 



   Plus haut on a déjà indiqué que les impulsions de grille,   en'   particulier des modulations de retard, doivent avoir une durée minimum de par exemple 60 degrés électriques pour une commutation triphasée. D'autre'part la commande de chocs de grille est basée sur le principe que c'est uniquement au moment de l'allumage des tubes que l'énergie nécessaire est disponible,   c'est-à-dire   que les impulsions sont relativement étroites.   C'est   seulement de cette manière qu'il est possible de réduire les bobines de réactance (4v et   4n)   au minimum, et ainsi également l'énergie de   pré-aimantation   nécessai- re.

   Pour cette raison on propose d'exécuter la commande sur le principe de la commande par impulsions   doubles.   -Une possibilité de production de ces im- pulsions doubles, avec un intervalle de 60 degrés électriques par exemple, est représentée par la Fig. 13 Dans cette Figure sont représentés uniquement les éléments de choc de la modulation d'avance et de retard décrite (réactan- ce de choc, condensateur en série, résistance de choc).

     On   sait que l'on peut employer les impulsions décalées de 180  électriques pour l'allumage des ano- des également décalées de 180  électriques,   lorsqu'on   parallèle aux résistan- ces de choc RIA-RVIA bu   RIB-RVIB   on monte des values 24A ou   24B.   Il est alors possible, lorsque les instruments de commande sont triphasés, de produire des impulsions décalées de 60  électriques. Un allumage double des tubes A et B peut être effectué par l'intermédiaire des valves 25A et   25B,   en prévoyant en plus de la résistance auxiliaire de grille normale 22A ou 22B encore une deuxième résistance de grille auxiliaire 23A ou 23B.

   Un désaccouplement des différentes impulsions est assurée par le fait que les résistances   auxiliai-   res de grille (22 et 23) ont une résistance plus grande que les résistances de choc. La commutation des instruments de modulation d'avance   et.de   retard dans le   rythme   de la moitié de la fréquence du secteur doit avoir lieu à l'ai- de des 6 commutateurs accouplés 26. 



   , Une autre forme de réalisation pour la production d'impulsions doubles avec deux instruments de modulation de retard est représentée par la Fig. 14. Ici également on n'a représenté que les résistances de choc des deux instruments de modulation de retard avec les valves en parallèle. La production d'impulsions décalées de 60 degrés électriques a ici également lieu à l'aide de valves accouplées 27.

   L'instrument de modulation de retard, 

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 qui fournit les impulsions retardées de 60 degrés électriques,   petit,'  dès que la modulation d'avance a atteint une valeur déterminée (par exemple 60 degrés électriques) être coupé complètement étant donné qu'alors une com- mutation intermédiaire du tube   modale   en   rétard   n'a plus   lieu.'  L'enclenche- ment et le déclenchement du deuxième instrument'de modulation de   retard'peut   cependant produire des phénomènes de compensation, qui peuvent avoir pour con- séquence des allumages défectueux des différentes anodes.

   Pour cette raison, on a proposé de faire reculer subitement dè plus de 150 degrés électriques les impulsions après qu'un certain étatt de modulation d'avance ait été atteinte Cela peut avoir lieu suivant la Fige 14,   où   la partie inférieure représente la commande rotative pour une phase, de manière ' telle que   le '   relais 2$ coupe le circuit d'aimantation auxiliaire des trois réactances de rotation   4v'   montées en série, lorsque le courant d'aimantation   auxiliaire   pour la modulation d'avance iv atteint une certaine valeur   minimum., - -. - -   
Une autre possibilité de production d'impulsions doubles et de' déplacement d'impulsions est représentée par la Fig. L5.

   Les éléments de choc composés des réactances de choc 5 et 5' et du condensateur 6 ou 6' sont rac- cordées à une résistance de choc commune 7. A l'aide des réactances   polari-   sées 4 ou   4'   on peut régler la position de phase des différentes impulsions. 



  Les enroulements de polarisation auxiliaire ont un nombre de spires diffé- rent et sont montés en série. De cette manière les :Impulsions doubles sont déplacées conjointement. La distribution des impulsions dans le   rythme   delà demi-fréquence du secteur a lieu à l'aide du commutateur 29, et ici également, comme dans la Fig. 12, la commutation a lieu avant la résistance de choc. 



   Une possibilité d'enclencher ou de déclencher la deuxième   im-   pulsion de la modulation de retard sans phénouènes gênants de compensation, est représentée par la Fig. 16. Ici,   casse     dans   la Fig. 15, la résistance de choc 7 est commune à deux éléments de choc (réactance à caractéristique rectangulaire 5 et 5', condensateur série 6 et 6'), la deuxième impulsion étant entretenue par l'intermédiaire du transformateur 30 à l'aide d'un sec- teur auxiliaire R'S'T', de manière telle qu'elle est déphasée par rapport au secteur auxiliaire RST, de telle sorte que la deuxième impulsion, lorsque les tubes sont complètement ouverts, suit à la distance nécessaire. (60 degrés électriques) par rapport à l'impulsion qui peut être déplacée.

   A l'aide du relais 31 la deuxième impulsion est coupée., dès que le courant de pola- risation préalable pour la modulation d'avance iv atteint une certaine valeur minimum. La résistance 32 en parallèle aux contacts a des dimensions telles que la-limite de saturation'de la bobine de réactance à caractéristique rec- tangulaire   5'   n'est pas atteinte, mais que d'autre part il circule déjà un ' courant de polarisation suffisant, de sorte que les phénomènes de compénsation sont toujours tels qu'il n'y a pas d'avances d'allumage. Cette solution présente l'avantage que la puissance de polarisation auxiliaire d'une-   deuxiè-   me réactance de rotation (Fig. 15) est économisée.

   Ici également la   commu-   tation des impulsions avant ou après la résistance de' choc peut avoir lieu à l'aide d'une aiguille mécanique ou électrique.

Claims (1)

1. R E V E N D I C A T I O N S.

   1. - Disposition pour la commande asymétrique de convertisseurs de courant fonctionnant avec des distances de décharge de vapeur ou, de gaz à commande par grille, avec emploi d'impulsions de commande d'une fréquence différente de la fréquence de réseau, qui doivent présenter une position de phase exactement définie, éventuellement réglable par rapport à la tension.

   du secteur,en particulier pour la commande avec une fréquence de fin n dé- signant'un nombre entier et étant égal au moins à 2, caractérisée en ce que les impulsions de commande de la fréquence du secteur sont libérées ou. ver- rouillées par une tension de commande auxiliaire dans le rythne de la fré- quence de commande demandée, et qu'ainsi les impulsions de commande produi- tes par le secteur, de position dé phase définie, sont conservées cour la com- mande, ces impulsions n'étant efficaces que dans le rythme de la fréquence de commande <Desc/Clms Page number 9> 2.

   - Disposition suivant la revendication 1, caractérisée en ce que dans le circuit de commande sont montés des éléments dont la résistan- ce est modifiée par la tension de commande auxiliaire suivant le rythme de la fréquence de commande.

   3. - Disposition suivant les revendications 1 ou 2, caracté- risée en ce que ces éléments sont disposés en parallèle à la'source dé térision de commande et sont modifiés dans le rythme de la fréquence de commande'de ' manière telle qu'elles forment toujours un court-circuit pendant une partie' de la période de la fréquence de commande et rendent ainsi inefficace la ten- sion de commande pendant ce temps, tandis qu'ils offrent une résistance éle- vée pendant le restant de la période, permettant ainsi l'entrée -en action de la tension de commande.

   4. - Disposition suivant les revendications 1 ou 2, caractéri- sée en ce que ces éléments sont montés en série avec la source de tension' de commande et sont modifiés suivant le rythme de la fréquence de-commande de manière telle qu'ils offrent pendant une partie de la période une'rosis-. tance élevée et rendent ainsi inefficace la tension de commande, tandis que pour le restant de la période ils forment un court-circuit, permettant l'entrée en action de la tension de commande.

   5. - Disposition suivant les revendications 1 et 2, caractéri- sée en ce que les impulsions de commande sous l'influence du secteur sont transmises par une aiguille électrique alternativement aux anodes en simili- tude de phase des systèmes fonctionnant en parallèle.

   6. - Disposition suivant la revendication 5, caractérisée en ce que comme aiguille électrique on emploie des dispositifs dont la résistan- ce est modifiée par le tension de commande auxiliaire dans le rythme de la fréquence de commande, de telle sorte que le dispositif présente dans une dérivation une résistance nulle et dans l'autre dérivation une résistance très grande, et inversement.

   7. - Disposition suivant les revendications 2 à 6, caractérisée en ce que comme dispositifs de commande en emploie des valves commandées ou non, par exemple des cellules de redresseurs secs.

   8. - Disposition suivant les revendications 2 à 7, y caractérisée en ce que les redresseurs secs sont préchargés à l'aide de la tension de com- mande auxiliaire par un courant de la fréquence de commande de manière telle que ce courant est plus intense que le courant en sens opposé à la direction de passage de l'impulsion de commande, de sorte que le redresseur sec cons- titue pratiquement un court-circuit pendant cette partie de la période, et laisse passer l'impulsion de commande, tandis que pendant la partie négative de la période le redresseur sec verrouille, la valeur de la tension de comman- de auxiliaire étant choisie telle qu'elle est supérieure à la tension d'impul- sion et que cette dernière est donc verrouillée,

   un redresseur sec supplémen- taire empêchant une rétro-action de la tension de commande auxiliaire sur l'instrument d'impulsions.

   9. - Disposition suivant les revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la tension de commande auxiliaire peut présenter une certaine inexac- titude angulaire, sans influencer son rôle ou diminuer la précision de la com- mande.

   10. - Disposition suivant les revendications 1 à 9, caractérisée en ce que pour l'augmentation de l'écart angulaire admissible de la tension de commande auxiliaire, l'amplitude de cette dernière est un multiple de l'im- pulsion de commande positiveo 11. - Disposition suivant les revendications 1 à 10, caracté- risée en ce que pour l'augmentation de l'écart angulaire admissible on donne une forme trapézoïdale à la-tension auxiliaire, par exemple par augmentation des harmoniques supérieurs.

   12. - Disposition suivant les revendications 1 à 11, caracté- risée en ce que pour l'augmentation de l'écart angulaire admissible et pour <Desc/Clms Page number 10> la diminution de valeur de la tension de commande auxiliaire celle-ci est dé- placée en phase conjointement avec la tension de commande ayant la fréquence du secteur.

   13. - Disposition suivant la revendication 1, caractérisée'en' ce que pour la production de la tension de commande auxiliaire on a prévu. un transformateur synchrone-synchrone.

   14. - Disposition suivant les revendications 12 ou 13, carac- térisée en ce que la courbe de tension trapézoïdale est obtenue-en donnant' les dimensions et une forme appropriées au générateur du transformateur syn- chrone-synchrone.

   15. - Disposition suivant les revendications 1 à 14, caraèté- risée en ce que les impulsions de commande de la fréquence du secteur sont produites par des instruments de modulation d'avance ou de retard, sont rac- cordées par un dispositif commutateur mécanique, au rythme de la fréquence de commande;, aux grilles de commande des anodes qui doivent être modulées d'une manière asymétrique.

   16. - Disposition suivant la revendication 15, caractérisée en ce que une commutation en croix des impulsions a lieu à l'aide d'un cylin- dre commutateur par l'intermédiaire de bagues collectrices (collecteurs)' subdivisées, le cylindre commutateur étant entraîné par un moteur synchrone à quatre ou 8 pales., alimenté par le secteur principal.

   17. - Disposition suivant les revendications 15 ou 16, carac- térisée en ce que au lieu du cylindre commutateur on a prévu des contacts à cames.- 18. - Disposition suivant les revendications 15 à 17, caracté- risée en ce que la commutation a lieu dans le rythme de la fréquence de com- mande soit directement dans le circuit de grille des convertisseurs dé cou- rant, soit dans les producteurs d'impulsion avant la résistance de choc (Fig. 3), de sorte que dans le deuxième cas il n'y a pas de contacts dans le circuit de grille proprement dit, et qu'ainsi le potentiel des grilles a des valeurs définies et qu'en outre le courant de désionisation peut circuler indépendamment de la commutation.

   19. - Disposition pour la commande asymétrique de convertisseurs de courant à décharge à vapeur ou à gaz, à commande par grille, caractérisée en ce qu'une commutation de fonctionnement redresseur en onduleur est obtenue par voie électrique par emploi d'une commande rotative suivant le brevet al- lemand demandé sous le n L 3314 VIII D/21 d2 qui, commandée de manière appro- priée, peut produire un déphasage des impulsions de grille des valeurs néces- saires (210 degrés électriques).

   20. - Disposition suivant la revendication 19, caractérisée en ce que la caractéristique nécessaire de la modulation d'avance et de retard est obtenue par, formation de seuils des courants de polarisation préalable pour les bobines de réactance de rotation de la modulation d'avance et de re- tard, en employant des valves non commandées, qui sont préchargées par un courant auxiliaire réglable et/ou par une tension continue (Fig. 1) 21. - Disposition suivant les revendications 19 ou 20, caracté- risée en ce que le courant de pré-aimantation des enroulements de pré-aiman- tation, -montés en série, de la modulation d'avance et de retard est commandé par un amplificateur du type électronique ou magnétique.

   22. - Disposition suivant les revendications 19 à 21, caracté- risée en ce que en cas d'alimentation d'entraînements réversibles une commu- tation d'armature automatique avec limitation de courant a lieu suivant le procédé du brevet allemand demandé sous le n L 2207 VIII D/21 c où, comme dans la commande symétrique, on emploie également en commande asymétrique le courant de pré-aimantation (ig) commun aux deux commandes comme critère (va- leur minimum) car dans ce cas une modulation onduleur définie des convertis- seurs de courant et ainsi une commutation .d'armature sans courant sont assu- rées. <Desc/Clms Page number 11>

   23. - Disposition suivant les revendications 19 à 2; caracté- risée en ce qu'en vue de limiter le courant de pré-aimantation (courant' total ig) en cas d'emploi d'amplificateurs à tubes électroniques on a prévu une ré- sistance élevée 19 dans le circuit de grille, de sorte que grâce à l'emploi du coupant de grille on obtient une bonne formation de seuil (limitation du courant de tube) et qu'ainsi une surmodulation des tubes de convertisseur de courant est évitée.

   24. - Disposition suivant la revendication 19, c aractérisée en ce que la longueur nécessaire des impulsions pour la modulation de retard - est obtenue par production d'impulsions doubles, ce qui fait que la consom- mation d'énergie de toute la commande de grille 'ou de la pré-aimantation des bobines de réactance de rotation reste réduite.

   25. - Disposition suivant la revendication 24, caractérisée ' en ce que la production d'impulsions doubles a lieu à l'aide d'un et/ou de deux instruments de modulation de retard (Fig. 4 et 5) et en ce que la deuxiè- me impulsion est accouplée par l'intermédiaire de valves, de préférence des redresseurs secs.

   26. - Disposition suivant la revendication 25, caractérisée en ce qu'en cas d'emploi d'un seul instrument de modulation de retard (fig. 4) en vue de la séparation des impulsions on prévoit des résistances de grille séparées (22 et 23) pour la première et la deuxième impulsions.

   27. - Disposition suivant les revendications 24 à 26, caracté- risée en ce que la production d'impulsions doubles a lieu de manière telle que la résistance de choc est commune à deux éléments de choc séparés, com- posés chacun d'une bobine de réactance (5) à caractéristique rectangulaire, d'un condensateur série (6) et d'une résistance de choc (7) (Fig. 6).

   28.- Disposition suivant la revendication 27, caractérisée'en ce que la rotation de phase des impulsions doubles est effectuée à l'aide " de deux réactances de rotation séparées (4).

   29. - Disposition suivant les revendications 24 à 28, caracté- risée en ce que la deuxième impulsion, après qu'un état de modulation d'avan- ce déterminé ait été atteint, est reculée subitement dans le temps ou est supprimée.

   30. - Disposition suivant la revendication 29, caractérisée en ce que la rotation subite de phase ou la suppression de la deuxième im- pulsion a lieu à d'aide de relais (28-31), dont les enroulements sont tra- versés par le courant de pré-aimantation iv de la modulation d'avance, et en ce que les relais retombent pour une certaine valeur minimum de iv (Fige. 5 et 7).

   31. - Disposition suivant la revendication 30, caractérisée en ce que en vue de la suppression d'impulsions défectueuses lors de l'en- clenchement ou du déclenchement de la deuxième impulsion produite par un cir- cuit de choc séparé on monte en parallèle aux contacts de relais une résis- tance (32), qui limite le courant dans le deuxième circuit dans une mesure telle que la limite de saturation de la bobine de réactance à caractéristi- que rectangulaire (5') Fig. 7, n'est pas atteinte. en annexe : 10 dessins.