Installation de conversion d'énergie électrique On sait que l'orsqu'un convertisseur d'énergie électrique à couche d'arrêt ou à vapeur de mercure, par exemple, qui comporte une électrode de com mande, fonctionne en onduleur en alimentant un ré seau alternatif par de l'énergie prélevée sur un réseau à courant continu, il est périodiquement amorcé ou allumé par son électrode de commande un peu avant les moments théoriques d'allumage.
Cette avance est prévue avec une certaine marge de sécurité suivant les conditions de fonctionnement, pour tenir compte des durées de commutation et éventuellement de dés- ionisation. Si l'on veut maintenir cette marge de sécu rité constante lorsque la puissance traversante varie, l'angle de garde qui correspond à cette avance d'allumage peut être relativement faible à vide, mais il doit être augmenté lorsque la charge croit, de sorte que la tension continue moyenne, qui dépend, comme on le sait, du cosinus de cet angle de garde,
diminue lorsque la charge augmente.
Une telle allure de la caractéristique naturelle d'un onduleur non autonome présente l'inconvénient d'être instable.
Le but essentiel de l'invention est de fournir une installation de conversion d'énergie électrique agencée de manière à présenter dans la marche en onduleur une tension sensiblement constante en fonction de la charge, malgré la variation de l'angle de garde.
L'installation selon l'invention comprend un con vertisseur destiné à fonctionner en redresseur et en onduleur par allumage périodique variable au moyen d'impulsions appliquées à son électrode de com mande et fournies par un générateur d'impulsions et est caractérisée par le fait qu'elle comprend, pour stabiliser la caractéristique en onduleur,
une impé- dance insérée manuellement ou automatiquement dans le circuit à courant continu pendant le fonction nement en onduleur et dimensionnée de façon à fournir une composante additionnelle de tension qui confère à la courbe de la tension continue d'utilisa tion en onduleur une allure approximativement hori zontale.
Dans la marche en redresseur aux faibles va leurs du courant, la tension continue peut être réglée par déphasage des impulsions émises sur l'électrode de commande de manière à présenter approximative ment la même valeur que celle de la marche en ondu- leur.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention. Cette forme d'exécution comprend un convertisseur à vapeur de mercure qui doit fonctionner en redresseur et en onduleur dans une sous-station de traction par exem ple. Cette installation est schématiquement représen tée sur la fig. 1 du dessin annexé ; la fig. 2 de ce dessin est un. diagramme explicatif.
Sur la fig. 1, on voit un transformateur de puis sance 1 dont les enroulements primaires sont rac cordés à une ligne triphasée L et les secondaires aux anodes de trois convertisseurs 2 dont les grilles de commande G sont alimentées par un générateur 3 d'impulsions à déphasage réglable.
Le groupe transformateur-convertisseurs ainsi constitué alimente, à travers une inductance 4 ayant pour but de lisser la tension ondulée, un disjoncteur 5 et un commutateur-inverseur 6, un réseau qui est constitué par une ligne de contact 8A et des rails 8B qui sont à un potentiel négatif par rapport à la ligne 8A.
L'inverseur 6 est agencé pour croiser automati quement les connexions entre les convertisseurs 2 et le réseau de traction 8A-8B, en insérant dans sa posi tion inférieure, qui correspond à la marche en ondu- leur, une impédance 9 dans laquelle apparaît une chute de tension U3. Pour la marche en redresseur, l'inverseur 6 occupe la position haute . En 7, on a figuré schématiquement un appareil qui comprend un relais d'intensité et un relais de ten sion d'un type classique.
Ces deux relais agissent en combinaison pour faire passer l'inverseur 6 de sa position haute à sa position basse lorsque, pendant la marche en redresseur, la tension atteint un certain seuil maximal et lorsque simultanément le courant i est sensiblement nul.
Les convertisseurs 2 sont amorcés toutes les alter nances au moyen d'impulsions qui sont délivrées par le générateur 3 qui est d'un type connu en soi. Le fonctionnement de ce générateur est subordonné, au moyen d'une liaison 10 et d'un shunt R, à l'intensité du courant i, de telle sorte que pendant la marche en redresseur, les impulsions soient délivrées avec un retard de déphasage croissant lorsque l'intensité de ce courant détroit en deçà d'une certaine valeur jus qu'à atteindre une valeur nulle.
Lorsque le conducteur d'une motrice 11 veut pas ser de la marche en traction (inverseur 6 dans la position haute) à la marche en récupération .(inver seur 6 dans la position basse), il peut par exemple coupler ou commander les moteurs de traction d'une façon telle que la tension continue entre la ligne 8A et les rails augmente. Au-delà d'un certain seuil de tension, pour autant que l'intensité i soit très faible, l'appareil 7 provoque la commutation automatique des circuits par l'inverseur 6, et le convertisseur est alors connecté pour fonctionner en onduleur sous une tension U2.
En l'absence de l'impédance 9 et des moyens mentionnés dans 1e paragraphe précédent pour pro voquer le décalage des impulsions pendant la marche en redresseur, la caractéristique bien connue des va riations de la tension continue moyenne lorsque le courant<I>i</I> varie de -f- <I>i à - i,</I> est représentée par la ligne brisée abcd de la fig. 2, en supposant que la tension alternative qui est fournie aux anodes des convertisseurs 2 reste constante.
La portion<I> ab </I> de cette caractéristique générale correspond dans ce cas au fonctionnement en redresseur, et la portion <I> cd </I> au fonctionnement en onduleur.
On voit, d'une part, que dans la marche en ondu- leur la tension U2 est relativement plongeante, de sorte que le régime est instable et, d'autre part, que le passage d'un mode de fonctionnement à l'autre s'accompagne d'une brusque variation de tension égale à<I> bc</I> .
Mais, en insérant dans le circuit correspondant à la marche en onduleur une impédance 9 dimension- née pour compenser à chaque instant la chute de tension continue U3 et en réglant pendant le fonc tionnement en redresseur le déphasage des grilles de manière à maintenir la tension continue à une valeur Ul au plus égale à la valeur que prend la tension con tinue U2 lorsque le courant est nul, on obtient la caractéristique U = f (z)
représentée par la ligne bri sée en trait fort<I> </I> aalce . La portion<I> </I> aal <I> </I> de cette ligne brisée correspond à la caractéristique naturelle du fonctionnement en redresseur, la portion <I> </I> alc <I> </I> représente la marche en redresseur avec un compoun- dage de la tension aux faibles courants redressés effectué, comme on l'a expliqué, par un déphasage progressif de l'amorçage des grilles,
tandis que la tension en onduleur dans la portion ce se décom pose en une tension U2 qui est égale à celle aux bor nes du groupe transformateur-onduleur et en une ten sion additionnelle U3 qui est égale à la chute de tension dans l'impédance 9, cette dernière étant dimensionnée pour que la tension résultante aux bornes de la ligne de contact 8A se maintienne à une valeur sensible ment constante, ce qui assure un fonctionnement sta ble.
On voit ainsi qu'en insérant l'impédance 9 pendant le fonctionnement en onduleur et qu'en agissant sur le déphasage de l'amorçage des grilles de manière à limiter la tension aux faibles charges en régime re dresseur , on évite les inconvénients des caractéristi ques naturelles qui ont été signalées plus haut, et qu'on assure dans de bonnes conditions la stabilité pendant la marche en onduleur et la transition d'un régime de fonctionnement stable à l'autre.