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"Dispositif de réglage du courant alternatif à commande élec- tronique, plus particulièrement conçu pour la stabilisation des zensicns ou leur asservissement"
Les réseaux fournissant l'énergie électrique sous forme de Tensions alternatives sont rarement stables sur la valeur
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de la tension ; cela implique bien souvent l'usage de disposi- tifs de stabilisation lors.,de l'utilisation de consommateurs présentant un fonctionnement défectueux créé .par ces variations de tension, par exemple récepteurs de télévision, appareils de laboratoire, machines à photocopier, appareillages électroni- ques, etc.
Le tableau comparatif ci-après permet de juger des défauts et qualités des dispositifs connus par rapport à celui de la demande :
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<tb> Type <SEP> de <SEP> stabili- <SEP> Poids <SEP> Temps <SEP> de <SEP> Prix <SEP> Entretien <SEP> Tension
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<tb> sateur <SEP> réponse <SEP> au <SEP> VA <SEP> réglable
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<tb> Ferro-résonnant <SEP> Très <SEP> rapide <SEP> 8 <SEP> Frs <SEP> VA <SEP> nul <SEP> non
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<tb> lourd
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<tb> Auto-transfo <SEP> va-
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riable -motorise lourd lent 3 Pre oui oui
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<tb> Electronique <SEP> à <SEP> thy-
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<tb> ristors <SEP> dans <SEP> la <SEP> ligne <SEP> léger <SEP> très <SEP> 15 <SEP> Frs <SEP> nul <SEP> oui
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<tb> rapide
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<tb> Compensateur <SEP> de <SEP> très <SEP> très <SEP> 1,
75 <SEP> Frs <SEP> oui <SEP> non
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<tb> phase <SEP> lourd <SEP> lent
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<tb> Stabilisateur <SEP> sui- <SEP> très <SEP> très <SEP> 2,5 <SEP> Frs <SEP> nul <SEP> oui
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<tb> vant <SEP> l'invention <SEP> léger <SEP> rapide
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<tb> Type <SEP> de <SEP> stabili- <SEP> Précision <SEP> Surcharge <SEP> Marche <SEP> Marche <SEP> Puissance
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<tb> sateur <SEP> Cos.
<SEP> 4@@ <SEP> en
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<tb> Ferro-résonnant <SEP> ¯ <SEP> 1,5% <SEP> oui <SEP> non <SEP> non <SEP> 20 <SEP> # <SEP> 2.000 <SEP> VA
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<tb> Auto-transfo <SEP> va- <SEP> ¯ <SEP> 1 <SEP> % <SEP> oui <SEP> oui <SEP> non <SEP> 1 <SEP> à <SEP> 10 <SEP> KVA
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<tb> riale <SEP> motorisé
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Electronique à 0,5 non non oui 0,5 à 20 KITS thyristors dans la) figae ; compensateur oye 1.- t ;,5fi ( oui oui non 10 ²:VA phase Stabilisa'te:y 1:: ou',- ' '""-'- oui 0 1 --y 20 KA
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<tb> suivant <SEP> l'inven- <SEP> ¯ <SEP> 0,2
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<tb> vion
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Le dispositif proposé par la présente invention permet de réduire certains inconvénients de ces dispositifs.
Il assure une grande stabilité de la tension de sortie et permet
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l'ajustage de la tension de sortie dans une plage de ¯ 5% de la tension de sortie nominale. Il est léger. son poids corres- pond à environ la moitié du poids d'un--auto-transformateur classique de même puissance. Son temps de réponse est très ra- pide, deux cycles à 50 Hertz. Il est entièrement statique et ne nécessite aucun entretien. Sa précision est très grande, la tension reste constante à ¯ 1% pour les variations des para- mètres suivants : a) variations des tensions d'entrée de 20%; b) variation de la charge de 10 à 120% de la charge nominale; c) des facteurs de puissance de 0,5 inductif à 0,8 capacitif; d) des variations de température de 40 C.
La précision d'un disposizif suivant l'invention atteint d'ailleurs 0,2% par optimalisation du stabilisateur vis à vis de la charge considérée.
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l'ensenble élecironique scus force s-cdulaire reste valable et sans aucune modification peur toutes puissances en- visagées.
Ce dispositif peut être associé à d'autres stabili- sateurs de même puissance et de même type peur la stabilisation des tensions triphasées. Il est conçu pour permettre son fonc- tionnement en parallèle avec d'autres stabilisateurs de mente principe et même de puissances différentes avec des courants de circulation minimale.
Les principes employés pour un tel dispositif res- servent de la constation suivante : les écarts de tension des réseaux fournissant l'énergie électrique peuvent se situer dans une plage de variation de @ 20% de la pension nominale. Il y a donc lieu au maximum d'ajouter ou de sous'6.raire 20% de la -,en-
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sion au ccu=a:z nominal de sortie. Par exemple, pour un. stabi- lisateur de 1 KVA, la puissance active polir stabiliser la
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tension de sertie est de 200 VA.
Un dispositif de réglage du courant alternatif à commande électronique suivant l'invention, plus particulière conçu pour la stabilisation des tensions ou leur asservisses et consistant en un variatenr de tension, est caractérise en que la tension de sertie ast due à la succession de deux rég
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d'un autc-:r2sfoatellr, dont 1!?'¯ï¯:'le:':¯:? joue le rôle de self 2éia et ensuite, :....¯.,...¯¯..¯ un certain instant dans la
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.¯E7::'vü."...
:3 u i "' 2I.!. t .L:1Y¯¯u..u. ¯ ,uv.. t?iyristor3, 1 d >? i g n i dss tsisors CGi0n as2.3e t.Lt4!1 F.¯ .J^' , l'au 2=S l'eJ.t2:nce 3j.0n. i2 .. ¯.%:,lE 1 r 2.:,;.- -..--=..:::.-:.::. ':.J.;.: ::0.'¯=.: .. 'o: ¯-:¯.:'3.\):-i ::".f..;":' ,jJ; 0:"::'-!:n':G1 ...¯ ¯..¯¯:. "u,-';J:¯.i.'..:::;'
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dresseuse au silicium capable de redresser un courant de même intensité. Il est muni en plus d'une électrode auxiliaire de contrôle appelée "gate" ou gâchette.
La particularité du thyristor, en comparaison avec la diode, consiste en ce qu'en fonctionnement normal, sans signal de commande appliqué à la gâchette, le passage du cou- rant n'est pas obtenu.
Des qu'un signal est appliqué à la ga- chette, le thyristor conduit un courant direct élevé sous une
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faible chute de en2jün, le -"r.'uS-;Ci é-eant amorcé, le signal de C.W....¯...¯¯uv ¯ peu-c être =¯.ET'i:ï:"?9 car il n'a plus aucune ini'luc?l1cC sur ces caractéristiques ; le désamorçage ou 1'arrêt de la conduction s'effectue lorsque le courant descend en-dessous d'une valeur minimale.
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±h, alternatif, le 9 ï.:i"'1 :tC:^ se "désamorce" donc a la fin de c' 1).?: alternance passarna e ;1 le :-::"6.r::J:","'çp.:;e a lieu à 1! 2..J- te-'.::,':!,ce .¯..'¯'i:'...i'' {sr-t.c'¯ au signal a')2)11.Íll)é f:.. la gâchette.
1'>.: <i;Ôj>1,1*.i;.jg,ce dan:?, le JI.;'-:.\I):3 emre ]. ï ,.j:lc2..tion de ce sif!:.J. (!c: cO:'.,i.:..;.,i:J. J.2 /(:let\,::, : -( \;"151-..\:¯;';-. Gr: lc-.:.lt.:1.nL1.nce a s s s n e d ., , . 1 ' a -]. ; , , , :il:.'2.
¯Gft:c:, ,';::;r:..,:: ,,::, i -" i. l' c, :lCJ. O,lY(.:..' nE' e .
Apres :.7:0l'ç[!Ge, la u.t,,.::=iï: e,t;¯ 1#<,>::;1:::s du thyristor uf:'d.'¯C'11' (',1-'1:-:, faille (2: 3 volts) et le CO:J.l"ri.i}t O1 ':.t¯::.(iLi,:¯:ent L -L.I., j:..;;r ia résistance de Cf'10.2:'CI,: du C1.;.'W lt.
Il faut noter que, dans le dispositif suivant l'in- ' '!0:':;:5 le r c de c!>#;#:: :ié,e fournit des "trains" dt.impul-
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- f).r:..3 , 7':;.C ,: -?; t tes s de façon a assurer un fi:T.i:l'r:1:à,jjé certain.
Is circuit électronique 8E8l1rrl.t J¯a :î..::.....iU des ';:::,-:-'.¯;3-'.' ",-' 1311 inclus ds un sys':'':-'0 't"7i.c ' . ¯.'J¯, ' '-.' 1). la :...1. i,';.lliù :..;..3::.i.'n-:.i:e<.teu':..' f-:;'-)T; fll,'1.i?;.i'? Ù= ::',,- :l.e. de ".::)+; .,é' 1:' )¯ ';';:::)¯-:"-'" :::).',:" ."}1-:;:.;-:.::-8;:=' ;2 r:)5- j¯ e s : .:: G :,7 E: : ':):r: i ':1 -'!:1.t ;'.-::=! 1¯;,.:..';} .':;....:,: n. . '= : 1 1 ? ::. ':,:,:; ci I- Î 1 1.1 "à : 1 1 : ., ? =.../:,.: 1 1, ±. ' ] 'T :=.G1, Z ;? ' . "" ' i 1 , fi :4, 1"; ( F; n .i= :",,'f"iT'l--: lE -1-t:.1.:::j:- 8:.'ilc;1(';Í;: à2 la ten.s.i(;. de [(j]ti,.
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du stabilisateur.
Ce roseau de diodes RC1 peut recevoir en outre une pension additionnelle entrant au point W et propor-
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tionnelle au courant de circulation dans le cas de marche en parallèle de plusieurs stabilisateurs ou tous autres paramètres
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x"<>ilLus, La tension continue proportionnelle a la -valeur
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efficace de la tension Ce sortie est opposée une tension
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ccnëinue de référence haute stabil té ?:2?1.
Le signal de -:-sion apparaissant a,a curseur ie la -.r;Ùsl,stz;;:c:z 3 représente :1 s , ;j i= ;> 1.I.::rs.J.r, '-lui :'7":: ;;..7":I:!..liié fGt2::-.t:T:t f2.. l':3"":pJ.i:i- ct;:;.J.'" P5..:y:ii;::'2a " ' <1, * 1 ; a i: <= i a ; , e -, 1 . ¯:...t\'<-\0.i.cr C:C:1-;.nue C:i"::p11fi2e 'car Al attaque lu #:::jùl de c<;;;;,oe;:aàe Î,'±1 des gâchettes des thyriHuors 2:': et '?i12?, ée module de ;c:'.:;a,i;iiù délivre des i=i- j,J.lij,;;,:;as a<=;x deux r.à.c-=.:i;;1#.=s ;iii 1,r.:iioeir=1,>ùat#.Lir d'impulsions T4, ces L,;ßuls5.c,ns ont une durée de cinq microsecondes et une viré- port t ix la i; e i;. àR 1- ;> m : ,, '1, t o ir ;: z .t 1 1; apparaint aux bornes des thy- r.k;.#.to#i<s "."iil <a'; :'li? .#.xt proportionnel 1 tension continue iSHue de ï i ; :.#g E> 1. i . ';' S T #;. C e .a :;. à bouclage e A 1 .
7. ,i s ji #; : j;. : i 1 :# ' o ioe délivras par le e E: -;... ;# :5 fl o r #: a .t * n i" d'is- .ulons ". ,::::C'C':;X1-: '10r.c 1 .#Îiy=isi#Jr# .lilî :1: ?n2 1? l'instant dicte par la tension continue de sortie de l:::.::-;rlif.ic8.teur as t.-.,,....,-.,.-. l.r::.\j.1]i;"t l'écart cutre la tension de réfé- rence .1 lx tension j. c r-lle ;1;..i;:tz.nt a la sortie du QbiJ,i2at?. !;3r.e .e ,ce ;; . dCDC p2r CGqU0t 2tO- c C ?? I' Q <ù 1 ; ja ;¯j == , e j j Cr à " 1 1. 1" 1 1 <2 1.
O'j,"";.-\2:;:.;\1 :1' ",1 (j.:!uj.t r.!3C.r- :'::(.''"'(;1-¯:':: .oe 1 l'::-:.,";-c;-:::'l ':3';Y.">;;"' t >= .t ;. ;-- t :# =.> =:..n <;':J"!.":ction très C:Cl)rt r ë 1 e s : 1..i#:-:,=j., =iux t;;ijsi,j;.;ù -..-.'.-.*-''#.--#; cour l'ali'-entatior'
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du module électronique, c'est-à-dire 1 '8-JpÀiiLC?lé'lr intégré ],,1, le nodule de co7.i7,ande MC1 et une tension préstabilisée aux cuir- cuits de la tension de référence R.EF1.
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b) fournir les passages par zéro" de la tension
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alternative servant de synchronisation au module de ccir'nande
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il-,Ci Toutefois, il est possible pour d'autres applications
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:tç:;r¯=;,à,1:.isl? 2irclit 1c.c1:çue ]?flr làlle tf:2EiÉtl ctinue 1"(o:.o::i.G"::;tel1.?:. ;;.r2 :.:r..:'::.:.2.-' .:2i.L;;:i:." '=S:-:.:A.>2 Y??'i lr:'2- Îi::1:5 Cy 0.i :
j.±àfll 1.;± µ ±fci ;?éI'à ?G;:1 ].±.:Àr 2i- ±3-î=E± c;. r . (1. t.: : E- :-:'1? é l:. -'--:: Jo"; ±ï:t'àÉ, :1'".?Il . C =- ç:, .:.. ::. :.::; r; ;u lle e 0 U:S :. ,.: ..:-. '':' r p s nF'nse tension des '1,é±Stà[)ZiC:11 lg",ÀÀ, [11':?Cà,Éù, prévu aussi suivant 2nce Ie?1EiGn des î.iil'=1¯st.i?I'S, 11:1i"S est p7U E;'ÀSS± salivant D'autre Ç.hTI, dans le cas de faible puissance, les r>"1%.1".À.=,,,, ,,,'%'.fl+ &tre ri V '2,e-J S S'J.el".. t :"'el:.pl t:::; é par un ou des tranr.istors de puissance ccurt-circuitant les sorties rosi tive/ négative d'un pont .reér;.:i:#o>i C0C?as (figure 2).
JféJ.(::.2:r:' J"irci;;f:.l .ùe yflII1 Hi.:=ce e du rlispositif e: z le e t::at#siò=;=Ut:1#>= ?1 , dont Itefi=oleeTIt Y1 est connecte en EÉl7itt ni.re (li? rcseaj et]. l'appareil alimente, et l'ei#r;;i;? <##.zint ">"2 peut, par le jeu des -uhyriscrs THI et TH2, îfJi r: c: \ ;12:1 c: C #:i;r -:: e r:. s.i 0 Tl T .: t.:- é -\ l: : \. i:: :: c: :.J?; n .7,, <2Ô?lcii#1,à,G'A desdits %1"# 1'i fiÎOT5.
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81ter:!!:,c (le la c c r d'1:¯i:e!1aticn : . ut l f:11',:E.'- na¯Yyc? 2 ':hyri:..tors l:e 1...¯:.J1¯: p3, l'e.-'.rculet V2 est (;v0rt ..= 2osé!l2t, e 0 i "17 e - e .:n - ¯ rie s C- IL ê;'±-: ':;, ",",;:Ï- ::;:cc",-çq,"e :..'-,-iX: ::0:::':03 f:e :c::: 'J2'7;,-",e C:E::é.:l,'.e c";'J,te
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envoie aux gâchettes des thyristors les impulsions de comm@ ceux-ci conduisent et le transformateur T1 par ses enroule:
V2 et V1 jouent le rôle d'un auto-transformateur élévateur
Il suffit donc que le déphasage définissant l'an d'ouverture des thyristors soit judicieusement choisi pour la tension de sortie, qui débute dans sa région de sous-tei (self série) (courbe en traits pleins), soit commutée inst; tanément en région de sur-tension (auto-transformateur élé (courbe en traits interrompus) en prenant toute valeur cho. entre la région minimale (thyristors non-conducteurs) et 1 régime maximal (thyristors passant toute l'alternance) (fi, 3), le supplément de puissance apporté par la conduction d thyristors étant constitué par les zones hachurées et la c tation des thyristors pouvant se faire pratiquement dans t la région AB.
Il est bien évident dès lors qu'il suffit "d'as l'angle d'ouverture des thyristors à n'importe quel paramè pour obtenir la stabilisation en fonction de ce paramètre, exemple tension efficace, moyenne, crête, ou température, tesse, niveau d'éclairement, etc.
Accessoirement, la.tension de sortie qui, dans fonctionnement normal, présente un certain taux d'harmoniq sera avantageusement filtrée au moyen d'un circuit accorda (L1/C2), qui est alimenté par un enroulement auxiliaire V3 transformateur T1.
Il faut remarquer aussi que la commande électro
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et le principe utilisé se prêtenï a2'tlCllîÉ E'Ttt:l3 biur à limitation du courant Icrs ce régime de S1,):r'C::a..rrF-
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L'expérience a preuve également Le : djspS5' suivant l'invention répond par=2.:.temE-Dt Sur 4t ;:0':: 1'. -. de la charge et que le taux de dis"torsicn pe:,1. ê:::-',; rTiE,'.: