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"Dispositif de commande pour convertisseur statique, comportant plusieurs groupes de redresseurs à décharge gazeuse".
L'invention se rapporte à un dispositif de commande pour convertisseur statique, comportant plusieurs groupes de redresseurs à décharge gazeuse, et muni d'un système pour la détection des allumages en retour, dans les redresseurs et pour la coupure des courants de retour. Une des plus fré- quentes causes de pannes dans les installations de redresseurs à ampoules à décharge gazeuse, avec grille de commande, comme par exemple les ampoules redresseuses à vapeur de mercure, est due aux allumages en retour dans les cuves des redresseurs. Dans ce cas, l'ampoule en cause du convertisseur, perd ses propriétés de redressement, et laisse passer un courant dans le sens qui
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est normalement bloqua, courant qui est fourni par les tubes redresseurs voisins ou par la contre tension d'un utilisateur.
Ce courant de retour provoque une augmentation du courant qui passe dans le redresseur, ce qui en général provoque un dé- clenchement par la polarisation de coupure de la grille. Dans les grandes installations de convertisseur, un blocage, même temporaire d'une ampoule redresseuse, peut entraîner une longue interruption de service. Dans le cas des machines d'extraction alimentée. par redresseurs par exemple, l'enclenchement du blo- cage des grilles, provoque immédiatement le déclenchement du frein de sécurité.
Suivant l'invention, cet inconvénient peut dans une large mesure être évité, si chaque groupe de tubes re- dresseurs est équipé de son propre système de détection des allumages en retour et de son propre disjoncteur de coupure des courants de retour et si l'on prévoit un dispositif de commande spécial, actionné par le système correspondant de détection des allumages en retour, pour bloquer la grille des redresseurs du groupe en panne et pour enclencher son disjoncteur de coupu- re des courants de retour. Quand un courant de retour apparaît dans un tube redresseur, c'est uniquement le disjoncteur de coupure des courants de retour correspondant à ce tube redres- seur qui est enclenché.
Le courant de retour qui est débité par les redresseurs voisins est coupé par blocage des redres- seurs, le disjoncteur de coupure des courants de retour est ré- enclenché et après un temps réglable, le blocage de la grille est supprimé. Pendant cette courte durée du blocage du groupe de redresseurs en panne, les autres groupes de redresseurs débi- tent le courant demandé par la charge du circuit, de sorte que au point de vue de l'utilisateur, la panne ne se remarque pra- tiquement pas. Dans les installations de convertisseurs avec une commande commune de la rille pour tous les redresseurs, on
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peut avantageusement, quand apparaît un courant de retour, blo- quer la polarisation de la grille et les redresseurs du groupe défectueux sont mis hors service en coupant la connexion de leur grille.
Le dessin représente 4 titre d'exemple de réalisation, une installation de convertisseurs suivant l'inven- tion, dans laquelle le procédé indiqué peut être utilisé dtune manière simple. La figure 1 est une représentation schémati- que des groupes de convertisseurs. La figure 2 représente le schéma de principe d'un appareil de commande qui donne les différentes instructions nécessaires,
Sur la figure 1, un moteur 2 est raccordé à un réseau triphasé, non représenté, par l'intermédiaire d'un convertisseur comportant deux groupes de cellules 7 et 8, et un transformateur qui possède deux enroulements secondaires triphasés indépendants 9 et 10, qui sont reliés entre eux par une bobine d'absorption 11. Dans le circuit à courant con- tinu, on prévoit un disjoncteur de puissance 3 et une bobine de filtrage 4.
En série avec les ampoules des deux groupes de cellules, on monte chaque fois un disjoncteur de coupure des courants de retour 5 ou 6. Dans les connexions d'anode des deux groupes de cellules 7 et 8, on prévoit chaque fois un système de mesure 12 ou 13, qui permet, aussi bien la mesure des courants anodiques que la détection des allumages en retour.
Dans ce but, dans chaque connexion anodique, on monte un trans-. formateur de courant, dont les enroulements secondaires portent les repères 15 à 20. Ces transformateurs de courant peuvent avantageusement être du type dont le noyau magnétique est consti- tué par une bande découpée avec un entrefer de 0,1 à 0,5% de la longueur moyenne du noyau magnétique. La présence de l'entrefer provoque une diminution de la rémanence du noyau, et par conséquent, une démagnétisation à peu près complète du fer
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après chaque passage du courant.
Les enroulements secondaires du transformateur de chaque groupe de cellules sont connectés en étoile, de sorte que leurs courants secondaires s'ajoutent, et provoquent aux bornes d'un circuit de charge-qui peut par exemple être raccordé à l'entrée d'un appareil 40 pour déter- miner la valeur actuelle du courant- une chute de tension pro- portionnelle à la valeur du courant continu, qui peut servir de mesure du courant anodique. Dans chaque enroulement secon- daire, on connecte en série une des cellules auxiliaires 21 à 26, raccordées dans le sens de passage du courant secondaire, cellules qui auront de préférence une tension inverse élevée, comme par exemple des redresseurs au silicium.
La résistance inverse élevée des cellules auxiliaires 21 à 26, diminue fortement la constante de temps du circuit secondaire du trans- formateur pour le courant d'aimantation, et permet, après cha- que passage du courant dans une cellule, une diminution rapide du courant d'aimantation. Sur chaque enroulement secondaire on connecte en parallèle une des résistances de protection 27 à 32, qui, de préférence, peuvent être des résistances varables en-fonction de la tension, et qui, chaque fois par l'intermé- diaire d'une des résistances de couplage 34 à 39, et d'une connexion indépendante pour chacun des groupes 12 et 13, sont reliées à l'entrée d'un appareil de commande 41. L'appareil de commande 41 peut par exemple être constitué par deux dispo- sitifs de commande,,
qui peuvent être chacun prévus pour couper un allumage en retour qui apparaît sur l'un des groupes de re- dresseurs 7 ou 8. Une sortie de l'appareil de commande 41, est reliée à l'entrée d'un groupe de commande 42, qui renfer" me le système de polarisation de coupure commun des grilles de tous les redresseurs, et une autre sortie est reliée à un disjonc- teur auxiliaire 45 intercalé dans la connexion de retour des impulsions d'allumage du système du groupe de cellules 7, et
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une troisième sortie est reliée au disjoncteur 5 de coupure rapide du courant de retour du même groupe de cellules.
Une des sorties est chaque fois reliée au disjoncteur auxiliaire correspondant 46, intercalé dans les connexions pour les im- pulsions d'allumage de l'autre groupe de cellules, et avec le disjoncteur 6 de coupure rapide du courant de retour. Pour la transmission des impulsions d'allumage, chaque ampoule est associée à un transformateur de grille 47 ou 48, dont le circuit secondaire n'est pas représenté complètement. Une autre sortie de l'appareil de commande 41 est reliée à l'entrée du régulateur de courant 43, dont la seconde entrée 44 peut recevoir une valeur de consigne fixée d'avance, et dont le signal de sortie est envoyé à l'entrée du groupe de commande 42.
Dans le cas d'un arc en retour, par,exemple dans un des redresseurs du groupe 7, le courant de retour est mesuré par le dispositif 12 et un signal est envoyé à l'entrée de l'appareil de commande 41. L'appareil de commande 41, empêche, au moyen d'une instruction de déclenchement, d'appli- quer la polarisation de coupure sur la grille, pendant un temps réglable, par exemple environ 20 millisecondes. L'allumage des cellules 7 est coupé, par le déclenchement du disjoncteur auxiliaire 45 au plus tard après 120 électrique, c'est-à- dire 6, 6 millisecondes, et empêche ainsi, qu'une des cellules voisines ne puisse venir alimenter le redresseur qui laisse pas- ser le courant de retour.
La contre tension due au moteur 2, provoque le passage d'un courant de retour par le disjoncteur 5, ce qui le fait déclencher, et empêche ainsi l'alimentation de la cellule endommagée par le circuit d'utilisation extérieure.
L'appareil de commande 41 donne une instruction de réenclen. chement au disjoncteur à retour de courant 5. Le temps d'en- clenchement des gros interrupteurs de puissance, comme par exemple les disjoncteurs 5 et 6, peut être d'environ 300
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millisecondes. Pendant ce temps, le disjoncteur 45 et, par conséquent la connexion d'allumage des cellules du système com- mandé, restent ouverts. Pendant ce temps, le débit demandé par le circuit de la charge est assuré par les cellules 8, de telle sorte que ce débit reste sensiblement le même. Pendant ce temps, on peut de plus, avantageusement, au moyen d'un signal adéquat envoyé à l'entrée du régulateur de courant 43. limiter la valeur de consigne qui est imposée au courant, de manière à éviter une surcharge des cellules conductrices 8.
Après le réenclenchement du disjoncteur 5, à coupure rapide du courant de retour, le disjoncteur 45 est refermé et la cellule 1 est de nouveau allumée.
Suivant la figure 2, un dispositif de com- mande pour un des groupes de cellules 12 ou 13 peut ren- fermer un circuit mémoire 50, dont l'entrée est précédée d'une de zener, diode diode /dont la tension, représente la mesure du courant de fonc- tionnement du dispositif de commande. Le aignal de sortie du circuit mémoire 50 est envoyé à chacun des circuits tempori- sés -constitués par des étages à bascule- 53 à 56, Le cir- cuit temporisé 53 peut être prévu pour le blocage de la po- larisation de coupure de grille, et dans ce but, être relié à l'entrée du circuit de polarisation dans le système de comman- de 42. Le temps de fonctionnepent de ce circuit, sera avanta- -geusement un peu plus grand que le temps de déclenchement des disjoncteursà retour de courant 5 ou 6,
par exemple d'en- viron 20 millisecondes. Le circuit temporisé 54, sert au blocage de l'allumage pour les ampoules du système endommagé et le circuit temporisé 55 sert au réenclenchement d'un des dis- joncteur à coupure rapide du courant de retour. Le circuit temporisé 56 peut être prévu pour limiter la valeur de consigne du courant. La sortie du circuit mémoire 50 est de plus re-
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liée à sa seconde entrée, par l'intermédiaire d'un élément tem- porisé, qui réenclenche le circuit mémoire 50 après un temps réglable, par exemple de 300 msec, et le rend apte à recevoir de nouveau un autre signal de dérangement.
Lëlément temporisé peut par exemple, dans ce but, être constitué par un montage en série d'un étage électronique à bascule 57 et d'un élément réglé retardateur 58, qui après le temps/sur l'étage à bascule 57, fait parvenir un signal momentané à la seconde entrée du circuit mémoire 50.
On obtient une autre réalisation particuliè- rement avantageuse du dispositif de commande de la figure 2, e. utilisant des organes de (couplage électroniques supplémentai- res, qui provoquent un blocage du dispositif de commande, quand, après un allumage en retour, et endéans un temps réglable par exemple de 5 sec., un autre dérangement survient, de tellf sor- @ te que le convertisseur soit maintenant mis hors circuit. Sui- vant une proposition antérieure (Demande PLA 62/1406) on peut dans ce but, prévoir un montage en série d'un circuit temporisé constitué par un étage à bascule, d'un circuit ET et d'un circuit mémoire, dont la sortie est reliée à l'entrée du cir- @ cuit mémoire 50.
Dans l'exemple de réalisation décrit, on a @ choisi un convertisseur avec une bobine d'absorption et une cellule redresseuse par phase du transformateur. L'invention peut cependant être utilisée dans d'autres circuits de couver- tisseurs, avec plusieurs systèmes ou groupes de cellules. Dans un convertisseur comportant plusieurs cellules connectées en parallèle, pour chacune des phases de l'enroulement secondaire du transformateur on peut, par exemple, réunir à chaque cellule plusieurs enroulements secondaires pour former un groupe. Dans ce cas, avec un convertisseur hexaphasé par exemple, on peut continuer à avoir un fonctionnement hexaphase, même quand un
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groupe de cellules est en panne.
Outre le moteur, qui dans l'exemple de réali- sation a été choisi pour constituer le circuit de débit du con- vertisseur, on peut également alimenter d'autres appareils, par exemple des bains d'électrolyse.
-REVENDICATIONS.-
EMI8.1
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1.- Dispositif de commande pour convertisseur statique comportant plusieurs groupes de redresseurs à décharge gazeuse, et muni d'un système pour la détection des allumages en retour et la coupure des courants de retour, caractérisé en ce qu'on adjoint à chaque groupe de cellules son propre système de détection des allumages en retour et son propre disjoncteur de coupure des courants de retour, et en ce que l'on prévoit un dispositif de commande spécial, actionné par le système corres- pondant de détection des allumages en retour, pour bloquer la grille des redresseurs du groupe en panne, et pour enclencher son disjoncteur de coupure des courants de retour.
2.- Dispositif de commande suivant la reven- dication 1, avec une polarisation de coupure commune pour les grilles de tous les groupes de redresseurs, caractérisé en ce qu'on installe des systèmes de commande:pour le blocage de la polarisation de coupure et pour couper les connexions de grilles de chaque groupe.
3.- Dispositif de commande suivant la reven- dication 1, pour assurer le fonctionnement d'un convertisseur de courant avec régulation de la valeur du courant, caracté- risé en ce qu'on prévoit un système de commande pour modifier la valeur de consigne imposée au courant.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.