CH232449A - Procédé et dispositif pour l'alimentation des redresseurs de courants triphasés. - Google Patents

Description

  Procédé et dispositif pour l'alimentation des     redresseurs    de courants triphasés.    Les redresseurs de courants alternatifs  fournissent une force électromotrice dont le  sens est bien constant mais dont la valeur  instantanée subit au cours du temps des va  riations souvent importantes, ce qui est par  fois un grave inconvénient en particulier pour  le fonctionnement correct des moteurs à cou  rant continu alimentés par redresseurs.  



  En effet, les moteurs à courant continu ali  mentés par une tension     pulsatoire    ont une com  mutation défectueuse     entraînant    entre     autres     inconvénients une réduction de puissance du  moteur ainsi qu'une usure excessive des ba  lais et du collecteur.  



  Ces défauts peuvent être atténués par  l'emploi de redresseurs polyphasés. Plus le  nombre de phases est élevé, plus le courant  redressé se rapproche d'un courant continu;  au prix d'un accroissement important des  frais d'achat et de l'encombrement des appa  reils.  



  La présente invention comprend un pro  cédé pour l'alimentation de redresseurs de    courants triphasés, caractérisé en ce qu'on  applique aux     redresseurs    des tensions non  sinusoïdales     obtenues    par superposition à la  tension sinusoïdale fondamentale du réseau  d'alimentation, d'une force électromotrice com  prenant au moins un harmonique     impair    de  cette tension, et en ce qu'on crée cette force  électromotrice dans le fil neutre de la dis  tribution, de manière à     limiter    pratiquement  l'action de la tension modifiée aux seuls  appareils branchés     entre    phase et neutre, en  aval d'un transformateur d'alimentation.  



  L'invention comprend également un dis  positif pour la mise en     oeuvre    de ce procédé  qui est caractérisé en ce qu'il comporte des  moyens créant la force électromotrice susdite  dans le     fil    neutre de la distribution à quatre  fils, de façon que la circulation des courants       harmoniques    se trouve pratiquement     limitée     à la portion du réseau de distribution située  en aval du transformateur d'alimentation.  



  Le dessin annexé représente, à titre d'exem  ple, une forme d'exécution du     dispositif    selon      l'invention,     illustrant    une mise en     ceuvr    e du  procédé, donnée également à titre d'exemple.  



       Fig.    1 montre un schéma des     connexions.          Fig.    2 représente des courbes compara  tives des tensions d'alimentation en courant  respectivement sinusoïdal et ondulé.  



  Le montage indiqué est relatif à la trans  formation d'une tension triphasée en une ten  sion pratiquement continue, à quelques %  près.  



  Les trois fils 1, 2, 3     (fig.    1) d'une distri  bution triphasée à fil neutre alimentent, d'une  part, les inductances saturées 4, 5, 6 et un       auto-transformateur    dont le     primaire    7 est  inséré entre le point commun des trois in  ductances et le neutre     1V,    tandis que son  secondaire 8 est branché entre le neutre N  et un appareil d'utilisation 13, les trois fils  1, 2, 3 alimentent, d'autre part, les éléments  9, 10, 11 d'un redresseur triphasé dont le point  commun 12 est relié à     travers    l'appareil d'utili  sation 13 à l'extrémité de l'enroulement se  condaire 8 du transformateur.  



  L'appareil d'utilisation 13 peut être une  batterie d'accumulateurs, un moteur à cou  rant continu ou tout autre appareil.  



  Les circuits du redresseur sont soumis à  des tensions ondulées obtenues par superpo  sition de l'onde sinusoïdale fondamentale et  d'au moins l'onde harmonique d'ordre 3 en  phase avec elle. Par l'expression "en     phase"     on veut dire ici que l'onde fondamentale et  l'onde harmonique passent simultanément par  zéro et en variant à cet instant dans le même  sens. Après redressement, ces tensions on  dulées créent aux bornes de l'appareil d'uti  lisation une tension à peu prés constante.  Les meilleurs résultats sont obtenus quand  l'amplitude de l'harmonique 3 introduit dans  la distribution est sensiblement égale au quart  de l'amplitude de la tension triphasée.  



  Dans ces conditions, la puissance du cou  rant harmonique n'est que le seizième de la  puissance dépensée dans le circuit d'utilisa  tion. L'absorption de puissance pour la créa  tion de     l'harmonique    est donc très réduite  et     d'ailleurs    celle-ci se retrouve, aux pertes  près, dans le circuit d'utilisation.<B>Il</B> en résulte    que la transformation des courants sinusoï  daux en courants ondulés se fait avec un  rendement très élevé qui peut être de l'ordre       de        97        %.     



  Le dispositif décrit offre l'avantage de  limiter pratiquement la circulation des cou  rants harmoniques à la portion du réseau de  distribution située en aval du transformateur  non représenté, alimentant les fils 1, 2, 3, et  aux appareils situés entre phases et neutre.  



  La courbe 14 de la     fig.    2 représente la  variation de tension, en fonction du temps,  d'un redresseur triphasé alimenté en courant  sinusoïdal. La courbe 15 de la même figure  est relative à la tension du même redresseur  alimenté en courants ondulés comme indiqué  ci-dessus. Dans ce dernier cas, les fluctuations  de tensions ne sont pas supérieures à celles  que donnerait un     redresseur        hexaphasé    ali  menté en courant sinusoïdal.  



  Il est intéressant de remarquer que la  tension de crête de la courbe 15 est infé  rieure d'environ 10 0/0 à celle de la courbe 14.  Si donc on emploie des redresseurs secs à  éléments multiples, on pourra réduire de 10 %  le nombre d'éléments par phase et, comme  on obtient au total un résultat équivalent à  celui     que    donnerait en sinusoïdal     un    redres  seur d'un nombre de     phases    double,

   on réalise       une        économie        globale        de        55        %        sur        le        nombre     des éléments redresseurs.  



  De plus, la tension harmonique fournie  par le montage croissant quand l'intensité  diminue, la tension de crête du courant re  dressé s'élève en même temps que la force  contre-électromotrice de la batterie à charger  croît, ce qui permet, par un     dimensionnement     convenable des diverses parties de l'appareil,  de réaliser un chargeur statique entièrement  automatique réalisant une charge     rationnelle     sans     surintensités    nuisibles.  



  II est évident que ce procédé est     réalisable     pour toute fréquence industrielle et que les  montages classiques d'inductances et capacités  pour la réduction des fluctuations de tension  peuvent lui être appliqués.  



  Les principaux avantages qui en     résultent     sont donc:      1. Importante réduction des fluctuations  de tension     permettant    de tirer d'un redresseur  triphasé une tension aussi constante que celle  fournie par     mi    redresseur     hexaphasé    ordi  naire.  



  2. Suppression du transformateur     tri-hexa-          phasé    et remplacement de celui-ci par     un     générateur     d'harmoniques    de     '/i0    de sa puis  sance, d'où économie de fer et de conduc  teurs.  



       3.        Economie        de        55        %        sur        le        nombre        des     éléments de redresseur sec, économie due à  la réduction du nombre de phases si l'on  emploie     un    redresseur à vapeur de mercure.  



  4. Possibilité de réaliser des chargeurs  statiques entièrement automatiques assurant  aux batteries d'accumulateurs une charge ra  tionnelle sans surintensités nuisibles.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS: I. Procédé pour l'alimentation de redres seurs de courants triphasés, caractérisé en ce qu'on applique aux redresseurs des ten sions non sinusoïdales obtenues par super position à la tension sinusoïdale fondamen tale du réseau d'alimentation, d'une force électromotrice comprenant au moins un har monique impair de cette tension, et en ce qu'on crée cette force électromotrice dans le fil neutre de la distribution, de manière à limiter pratiquement l'action de la tension modifiée aux seuls appareils branchés entre phase et neutre, en aval d'un transformateur d'alimentation. II.

   Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens créant la force électromotrice susdite dans le fil neutre de la distribution à quatre fils, de faon que la circulation des courants harmoniques se trouve pratiquement limitée à la portion du réseau de distribution située en aval du trans formateur d'alimentation. SOUS-REVENDICATIONS: 1.

   Dispositif selon la revendication II, ca ractérisé en ce qu'il comporte, pour produire et ajouter les ondes harmoniques à la ten sion fondamentale, un transformateur connecté, d'une part, au point commun de trois induc tances qu'il comporte et qui sont connectées à leur autre extrémité chacune à une phase du réseau d'alimentation, et, d'autre part, à l'une des bornes d'utilisation du courant re dressé, l'autre de ces bornes étant reliée directement au point commun des redresseurs, ce transformateur étant relié en outre au neutre de l'installation. 2.

   Dispositif selon la revendication II et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que le tranformateur mentionné à la sous-reven- dication 1 est un autotransformateur dont le primaire est branché entre le point commun des trois inductances et le neutre, tandis que son secondaire est branché entre le neutre et la borne d'utilisation du courant redressé autre que celle reliée directement au point commun des trois redresseurs.