CH110182A - Dispositif pour la conversion de courant électrique. - Google Patents

Description

Dispositif pour la conversion de courant électrique. L'objet de l'invention est un dispositif pour la conversion de courant électrique, du type comportant un convertisseur rhéosta- tique rotatif relié électriquement d'une part, à un appareil à courant alternatif, d'autre part, à un circuit à courant continu, carac térisé par un moteur synchrone d'entraînement du convertisseur largement dimensionné et branché en parallèle avec au moins trois balais du collecteur de ce dernier.

On connaît les appareils, appelés conver tisseurs rhéostatiques, qui sont destinés à transformer du courant alternatif polyphasé en courant continu, ou inversement, avec un très bon rendement et dans des conditions avantageuses au point de vue poids, prix et encombrement du matériel.

On a déjà cherché à améliorer le fonc tionnement industriel de ces appareils en limitant et même en éliminant pratiquement les courants harmoniques qui tendent à y prendre naissance, et en particulier, les cou rants harmoniques troisièmes, dont la valeur pourrait atteindre plusieurs fois l'intensité normale de pleine charge. Un dispositif ima giné dans ce but se trouve décrit dans le brevet suisse n 109983. Dans ce dispositif, pour limiter les cou rants harmoniques cinquièmes, septièmes, onzièmes etc., on a prévu l'introduction de réactances convenables dans les circuits reliés au convertisseur.

Mais il peut arriver que, par suite de variations de charge, des écarts angulaires se produisent entre la tension alternative appli quée au collecteur du convertisseur, et la position de la partie tournante de l'appareil, appareil qui est entraîné généralement par un moteur synchrone.

La présente invention a pour but de limiter tout à la fois les courants harmoniques et les écarts angulaires dus au moteur synchrone d'entraînement, et cela en établissant des connexions entre les diverç organes du dis positif, telles que le moteur synchrone soit alimenté en parallèle avec: le collecteur du convertisseur; dans ces conditions il ne peut se produire de variations sensibles d'écart angulaire entre la tension appliquée au collec teur et la position de la partie tournante.

Le dessin annexé représente schématique ment quatre formes d'exécution de l'objet de l'invention données à titre d'exemple, ainsi qu'un diagramme. Dans les figures qui représentent ces quatre formes, A désigne un appareil à cou rant alternatif, R un convertisseur rhéosta- tique <I>et</I> M un moteur synchrone.

Dans fig. 1, l'appareil à courant alternatif A comporte un enroulement triphasé<I>a b c</I> dont les trois sorties sont reliées aux balais a' b' c' du convertisseur rhéostatique R; par cette liaison, on élimine les courants harmo niques troisièmes et multiples de trois, comme cela est indiqué dans le brevet suisse n 109983. s s s représentent des réactances intercalées sur chacune des phases et destinées à limiter les courants harmoniques cinquièmes, septièmes, onzièmes etc., c'est-à-dire autres que les mul tiples de trois.

M est le moteur synchrone, à enroulement triphasé, d'entraînement du convertisseur. Ce moteur est alimenté par les conducteurs a' a', <I>b' b",</I> c' <I>c",</I> c'est-à-dire en parallèle avec le collecteur du convertisseur, de telle sorte que les réactances s s s se trouvent traversées à la fois par le courant du convertisseur R et par le courant du moteur synchrone i1 T.

On voit que, dans ce dispositif, si le mo teur synchrone 11 est prévu assez largement, c'est-à-dire de façon à ce. que son couple maximum soit très supérieur au couple m6ca- nique qu'il a à vaincre, les variations de l'intensité débitée par le convertisseur ne pro duiront pas d'écart angulaire appréciable entre la tension appliquée au collecteur et la posi tion de la partie tournante. Si, par exemple, le calage des balais du convertisseur a été réglé en marche à vide de manière que la tension d'une ligne de balais par rapport au point neutre soit maximum lorsque le milieu du secteur de court-circuit du collecteur passe sous le balai, il en sera de même à toutes charges. En effet, le courant de charge pro duit un décalage de la tension appliquée au collecteur par rapport à la tension du réseau (ou à la tension en marche à vide), du fait de la chute inductive dans les réactances s s s. Soit (fig. 2) 0 V la tension à vide d'une phase; en charge, la tension appliquée au collecteur sera représentée par le vecteur 0 V' décalé d'un angle a sur 0 V; le vecteur V V' repré sente alors la chute de tension due à la réactance s et à la résistance des circuits de l'appareil A.

Comme la tension 0 V' est aussi celle qui est appliquée au moteur synchrone d'entraîne ment, la position du rotor du moteur subira le même décalage a, de sorte que finalement il n'y aura pas de décalage relatif entre la tension appliquée au collecteur et la position du rotor.

Ceci n'est exact évidemment que si la position du rotor reste toujours la même relativement à la tension appliquée au moteur synchrone. Par exemple, si le couple résistant appliqué au moteur synchrone est négligeable vis-à-vis de son couple maximum, l'axe du pôle se trouvera en quadrature avec les bo bines constituant une phase, lorsque la tension de cette phase sera maximum. Si au contraire ce même couple résistant, couple dû au frotte ment des balais et paliers, à la ventilation etc., était assez considérable vis-à-vis du couple maximum, on aurait un certain écart angu laire entre la tension appliquée à une phase et la position de l'axe du pôle. Pour un couple donné, ce décalage varierait suivant la valeur de la tension appliquée 0 V', approximative ment en raison inverse de cette tension si le moteur est à excitation constante. Si la réactance s est assez élevée et si le conver tisseur doit subir des surcharges importantes, la tension 0 V' peut devenir sensiblement inférieure à la tension à vide 0 V et, par suite, l'écart angulaire du moteur synchrone varier notablement. Il y a donc lieu de dimen- sionner largement le moteur synchrone de manière à réduire autant que possible les variations d'écart angulaire, qui peuvent être dues soit à une baisse de la tension appliquée au moteur synchrone, soit à des variations du couple résistant (pression des balais etc). S'il se produit une variation notable de l'écart angulaire, la valeur instantanée du courant, au moment où le balai aborde la région résistante du collecteur, peut être alors très supérieure à la faible valeur de l'intensité pour laquelle les résistances auront été prévues

Claims (1)

1. EMI0003.0003