BE1001902A3 - Convertisseur de source de courant a precommutation. - Google Patents

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BE1001902A3
BE1001902A3 BE8700611A BE8700611A BE1001902A3 BE 1001902 A3 BE1001902 A3 BE 1001902A3 BE 8700611 A BE8700611 A BE 8700611A BE 8700611 A BE8700611 A BE 8700611A BE 1001902 A3 BE1001902 A3 BE 1001902A3
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Gyu-Hycong Cho
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Westinghouse Electric Corp
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
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Abstract

Dans un système convertisseur de source de courant à commutation auto-séquentielle, un pont de thyristors auxiliaires (A1-A6) est connecté entre des bornes auxiliaires (ATA,ATB) et un condensateur (C) est chargé et déchargé de manière accordée en commandant un thyristor auxiliaire (A1-A6) correspondant du pont de manière à connecter le codensateur (C) entre les bornes de courant continu et les bornes de courant alternatif par l'intermédiaire du pont, afin de charger le condensateur (C) à un niveau de précommutation, la commutation d'un thyristor principal (T1-T6) étant effectuée à une tension de crête réduite et aucune mesure de blocage ou limitation de tension n'étant nécessaire.

Description


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   Convertisseur de source de courant ä   précommutation  
L'invention est relative ä des convertisseurs de source de courant (CSI) en general et, plus particulierement, des entraînements à moteur ä courant alternatif ä vitesse ajustable les incorporant. Un convertisseur de source de courant, comme le nom l'implique, est un convertisseur dans lequel la sortie électrique ä fréquence variable est une onde de courant plutôt qu'une onde de tension. 



   Un convertisseur de source de courant comprend un inducteur de forte valeur sur le   c6té   ä courant continu et un redresseur commande triphasé connecte   ä   la ligne   d'alimen-   tation en courant alternatif. Le redresseur produit une tension variable en courant continu qui est convertie en une source de courant variable par un inducteur ä couplage en courant continu de forte valeur. Les thyristors du convertisseur laissent passer du courant provenant de la source de courant   symétri-   quement vers les trois phases de la machine, tout en produisant une onde de courant ä six gradins et fréquence variable dans le convertisseur de source de courant.

   Ce dernier offre de nombreux avantages par rapport au convertisseur de source de tension (VSI) : protection sans fusible, capacité de regeneration complete sur quatre quadrants avec une structure simple, un fonctionnement robuste et fiable, etc. Malgré ces avantages, le convertisseur de source de courant possède aussi plusieurs limitations : plage de fréquences d'exploitation plus basse, encombrement, prix de revient, tension de   crête élevée   aux bornes de la machine, etc. Les déficiences du convertisseur 

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 de source de courant classique proviennent principalement de l'existence de l'inductance de fuite de la machine. Un échange d'énergie entre l'inductance de fuite et le circuit de commutation est nécessaire pour obtenir le passage de phase en phase du courant de la machine ä chaque moment de commutation.

   Pour y parvenir, il existe diverses méthodes qui ont   être utilisées   mais offrent cependant les limitations typiques précitées du convertisseur de source de courant classique. 



   Par exemple, un convertisseur de source de courant bien connu et largement utilisé est le convertisseur ä commutation auto-sequentielle   (ASCI),   dont le schéma est illustre ä la figure 1. Six thyristors, six diodes et six condensateurs sont utilisés dans le convertisseur ä commutation auto-séquentielle. Les condensateurs sont utilises ä la fois pour commuter les thyristors et reprendre   1'énergie emmagasinée   dans   I'induc-   tance de fuite de la machine. Les diodes jouent un   rô le   pour isoler les condensateurs de la charge et contribuer ä emmagasiner de   I'energie   pour la commutation. 



   Dans le convertisseur ä commutation auto-séquentielle, la plage d'exploitation de la fréquence et les tensions de crete sont fonction de la charge, de la valeur de capacité et de l'inductance de fuite de la machine. Etant donne que les condensateurs sont   decharges   et chargés par le courant continu circulant   .   partir de la source de courant pendant le temps de commutation, la limite supérieure de la   frequence   d'exploitation est limitée par   l'étant   de faible charge et lorsque le courant continu est minimum. D'un autre   côté,   le condensateur reçoit sa tension maximum dans   l'etat   de charge maximum, alors que l'intensite de courant continu est maximum.

   Afin d'augmenter la plage de frequences d'exploitation, la valeur de capacité doit   ê tre diminuée   et rendue aussi petite que possible. Cependant, la valeur de capacité devrait être augmentée et rendue aussi forte que possible afin de diminuer la tension de crete 

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 de condensateur. Le compromis reside dans un choix d'une valeur de capacité qui rend la fréquence d'exploitation un peu plus basse et les regimes de tension des thyristors et des diodes quelque peu plus   élevées.   



   Afin de faire face à ces problemes, plusieurs modifications ont été apportées aux circuits. La figure 3   cl-après   illustre un tel circuit avec une diode, une résistance et un inducteur connectés en parallele avec le thyristor principal, de telle sorte que le temps de décharge de condensateur est réduit et la plage de frequences d'exploitation est étendue en creant avec t'inductance et   ! a resistance   un parcours de décharge supplementaire pendant l'intervalle de commutation. Toutefois, le rendement du convertisseur est   reduit   par la dissipation dans la resistance d'une partie de l'energie de commutation pour empecher la tension de condensateur de croitre trop fortement alors que   I'Operation   de commutation se répète. 



   Afin d'augmenter le rendement du convertisseur ainsi que   cl'élargir   la plage d'exploitation, des circuits de blocage ont été utilisés, comme représenté à la figure 4   ci-apres.   Dans un convertisseur   a   commutation auto-sequentielle avec un blocage, les condensateurs sont utilises uniquement pour la commutation et la tension de crête de condensateur est limitee par le circuit de blocage qui absorbe l'energie emmagasinée dans l'inductance de fuite de la machine pendant l'intervalle de commutation.

   Ce type de circuit travaille dans une large plage de frequences et avec une tension de condensateur   limitee.   Toute- 
 EMI3.1 
 fois, le circuit de blocage tend ä etre volumineux et onereux si l'on utilise une technique suivant laquelle l'energie est retransformee en une forme telle qu'elle peut être renvoyée   Åa   la ligne d'alimentation. 



   On propose un nouveau convertisseur de source de courant possédant un rendement de convertisseur élevé, une large plage de fréquences d'exploitation et des tensions de 

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 crete reduites (avec une valeur de capaclté totale fortement réduite) aux dispositifs semi-conducteurs. Il n'est pas non plus nécessaire d'avoir un circuit de blocage de tension. L'invention réside dans   l'uti ! lsation d'une precommutation   dans un système convertisseur ä commutation auto-séquentielle, de telle sorte qu'au lieu de simplement décharger l'energie de condensateur, celle-ci est tenue en reserve pour le cycle de commutation ultérieur.

   Le système suivant l'invention n'utilise qu'un condensateur de commutation qui est mis en oeuvre pour commuter les thyristors principaux et échanger de   l'energle entre l'inductance   de fuite de la machine et le circuit de commutation. A cet effet, des thyristors de commutation de polarité positive et négative et six thyristors auxiliaires sont utilisés pour distribuer le courant aux phases de courant alternatif respectives en rapport avec les thyristors principaux. De plus, la polarité de la tension de condensateur est   inversee   dans un inducteur en commandant l'un de deux thyristors d'inversion affectes, respectivement, aux polarités opposées. 



   D'autres détails et particularités de t'invention ressortiront de la description ci-apres, donnée ä titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexes, dans lesquels :
La figure 1 represent un convertisseur ä commutation   auto-séquentiel]e   (ASCI) de la technique anterieure. 



   La figure 2 illustre par des courbes, le fonctionnement du circuit de la figure 1. 



   La figure 3 représente un convertisseur ä commutation auto-séquentielle de la technique anterieure comportant des bobines et resistances d'amortissement. 



   La figure 4 represente un convertisseur ä commutation auto-sequentielie de la technique antérieure comportant un circuit de blocage. 



   La figure 5 représente le convertisseur de source de courant ä precommutation essentiel suivant la presente inven- 

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 tion. 



   Les figures 6A, 6B illustre par des courbes le cycle de commutation dans le convertisseur de source de courant de la figure 5. 



   Les figures 7A-7H illustrent les parcours de courant dans le convertisseur de source de courant de la figure 5 pour les intervalles de temps successifs A-G illustres aux figures 6A et 6B. 



   Les figures 8 et 9 representent deux variantes du convertisseur de source de courant de la figure 5. 



   En se référant ä la figure   i,   un convertisseur ä commutation auto-séquentielle classique est représenté comme comprenant une diode (D1-D6) en série avec chaque thyristor 
 EMI5.1 
 (T-T)pourchaquepole(T.T.),(TT),(T.,T) d'un pont ib I' !-j03 de thyristors en relation avec des points nodaux respectifs JU, JV, JW avec des lignes d'entree de courant alternatif respectives U, V, W vers un moteur MT. En outre, des condensateurs de commutation sont interconnectés pour chaque polarite entre les points nodaux respectifs des reseaux série formés par un thyristor et une diode. Ainsi, un condensateur    CIS   se trouve 
 EMI5.2 
 entre (TI, DI) et (T,D), un condensateur C13 entre(T, D.) et (T3,D3), et un condensateur C35 entre (T3, D3) et (T5,D5), et ainsi de suite pour la polarite négative.

   TA et TB sont les bornes positive et negative. 
 EMI5.3 
 



  En se referant à la figure 2, en admettant une conduction entre   T.   et T2, donc pour les phases U et W tout en debitant un courant IL'alors que le thyristor    T   3 est rendu conducteur   (ON), le   condensateur C13 qui a ete charge a I'ori- 
 EMI5.4 
 gine comme illustre ä la figure l, 1) rendra non conducteur le thyristor T 1 et 2) commencera ä se decharger ä partir d'une charge-Vc suivant une trajectoire abcd, d correspondant la nouvelle charge+V du condensateur après que T 3 est conducteur et T est bloque. La commutation est achevée et le parcours 

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 de courant passe par les lignes de phase V et W en cette étape finale.

   Lors de la decharge, le condensateur atteint un point de fonctionnement c (au-delä du niveau de charge zero marque par le point de fonctionnement   bj, ä   cause de la tension de moteur    E   entre les lignes de phase. Ensuite, de c ä d a lieu une charge accordee ä la polarite opposee ä cause de 1'effet des inductances de ligne    LUP L v   en combinaison avec le condensateur    Cl3.   La diode D1 empêche la partie accordee (ligne en pointillé) de s'etendre vers le bas au-delà du point d. Ainsi, le condensateur   C13   a d'abord travaillé comme condensateur de commutation pour le thyristor se    bloquant Til et il   a absorbé de l'energie reprise de celle accumulée dans l'inductance de 
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 fuite de la machine.

   Les diodes (D--D,) jouent le role d'isolei 0 ment des condensateurs de la charge et ils contribuent ä accumuler de l'énergie pour la commutation. La periode de commutation est definie par le temps total (t1 + tZ), où t1 est le temps de decharge et t2 le temps de charge accordee. 



   En se référant à la figure 3, un pont de la 
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 technique antérieure de six thyristors T 1-T 6 connectés entre i b des bornes de courant continu TA, TB et les lignes de sortie de courant alternatif de phase U, V, W, est représente comme comportant des diodes D1-D6 en serie entre les thyristors respec- 
 EMI6.3 
 tifs, les points de jonction J,-J, etant communs avec les thyrisl o tors et JU, JV, JW avec les lignes de sortie. Tout comme ä la figure   l,   des commutateurs de commutatlon C relient des pöles sur chaque cote de polarité.

   Afin de   reduire   le temps de   decharge   de condensateur et d'étendre la plage de fréquences d'exploitation, des parcours de decharge supplémentaires sont prévus avec des réseaux serie d'inductance et de resistance   (lit     l'RI)   avec une diode de connexion comme représenté entre 
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 chacun des points de jonction (J-J.) et la borne de courant 0   conti nu associée.   



   En se   referaat   ä la figure 4, un autre pont de 

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 la technique antérieure, tres semblable ä celui de la figure 3, en ce que des thyristors principaux (T,-T,) des diodes i 0 (D.-0.) et des condensateurs de commutation sont utilises entre i o les pôles, possède cependant un circuit de blocage CLC connecte ä des points de jonction JU, JV, JW. A cause du circuit de blocage, l'energle accumulée dans l'inductance de fuite de la machine pendant l;intervalle de commutation est absorbee, en permettant ainsi une plus large plage de fonctionnement et une plus faible tension de condensateur. 



   La   presente   invention reside en ce qu'on utilise une redondance survenant dans le processus de commutation venant   d'etre decrit.   



   11 apparaît   d'aprês 1a   figure 2 que la majeure partie de l'Intervalle de temps t1 est en fait la periode de   decharge   de l'énergie de condensateur accumulee pendant le cycle de commutation   precedent   et   qu'tel   peut   etre   beaucoup plus long que ce qui est necessaire pour le rétablissement du   thyristor. L'intervalle t-,   est la periode de charge accordée du condensateur en rapport avec I'inductance de fuite de la machine lorsque le changement de phase en phase du courant de la machine a lieu.

   Si l'energie accumulée pendant le cycle precedent peut être mise ä profit au   lieu d'être gaspillée,   par exemple en la dechargeant simplement pour fournir du courant ä la phase suivante de la machine que le courant parcourra   immediatement   apres J'achèvement de la circulation du courant dans la phase actuelle, les condensateurs auront été utilises plus efficacement. Un convertisseur exploite de la sorte est dit   etre   un convertisseur de source de courant    & precommutation   (PCSI), etant donne que cette opération a lieu immédiatement avant la commutation effective du thyristor principal.

   Des convertisseurs ainsi conçus. utilisant donc le principe d'une précommutation,   possedent   plusieurs avantages par rapport aux convertisseurs de source de courant classiques. 

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   Un nouveau convertisseur de source de courant   a   précommutation est proposé tel qu'illustré à la figure 5. Des courbes illustrant le cycle de commutation sont représentes ä la figure 6. Un seul condensateur de commutation C est utilisé ä la fois pour commuter les thyristors principaux et pour echanger de l'énergie entre l'inductance de fulte de la machine et 
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 le circuit de comtnutation. Six thyristors auxiliaires (AI-A6)' l o connectés en un pont entre des bornes ATA, ATB, sont prévus et connectés par des points nodaux respectifs J1, J2, J3 aux trois phases U, V, W de la machine, et ils sont connectés aux thyristors principaux (T1-T6) par   l'intermediaire   des points nodaux   JU'JV'JW.

   Le   courant circulant dans le commutateur de commutation   (C)   peut circuler par   I'une   des trois phases de la machine, suivant la commande des thyristors auxiliaires. 



  Deux thyristors de commutation (S1, S2) connectés en série   par t'intermediaire d'un   point nodal JS entre les bornes à courant continu (TA, TB) sont connectés aux bornes ATA, ATB du pont de thyristors auxiliaires par   1'intermediaire   du condensateur de commutation   (C)   et d'un point nodal JS'. Ainsi, le condensateur de commutation C entre le point nodal JS   de S.   et   S-et le   
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 point nodal JS'appart1ent à la borne ATA associee aux thyristors j auxiliaires A1, A3, A5 pour une   polarite,   et à la borne ATB associée aux thyristors auxiliaires A4, A6, A2 pour l'autre polarité, celles des thyristors principaux    T -T.

   Les   thyristors principaux du côté   superieur      (T,,T, T)   sont commutés en rendant conducteur le thyristor de commutation supérieur    (SI)   et, inversement, les thyristors principaux du côté inférieur (T2, (T4,   T.)   sont commutes en rendant conducteur le thyristor de commutation de côté inférieur (S2). Deux thyristors d'inversion connectés en serie (S3, S4) sont conectés en parallele et en opposition au pont auxiliaire    (Al-A6) donc   aux bornes ATA, ATB.

   Le point nodal JL' entre S3 et S4 est connecté au point nodal JS des thyristors de commutation S1, S2, par un inducteur 

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   (L).   Par conséquent,    83     ou S.   connecte une extrémité du condensateur de commutation C ä une extrémité de l'inducteur L et la polarite de la tension de condensateur est inversée dans l'inducteur L en rendant conducteur le thyristor de commutation soit supérieur, soit inféreur (S4, S3). 



   En se référant aux figures 6A et bB, le fonctionnement du circuit de la figure 5 est le suivant: (i) Pendant une étape de précommutation, l'un 
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 des thyristors auxiliaires {Al-Ab} est rendu conducteur conjoini o tement avec   I'un   des thyristors de commutation (S1, S2) afin de creer un parcours de courant vers la phase suivante de la machine, préalablement ä la commutation des thyristors princlpaux. 



   (ii) Apres une telle période de précommutation et avant que la polarité de la tension de condensateur n'ait 
 EMI9.2 
 change, l'autre thyristor auxiliaire (Al-Ab) qui est en parablei b le avec le thyristor principal ä bloquer, est rendu conducteur pour commuter   I'un   des thyristors principaux. Le thyristor principal precedemment conducteur est ä present bloque par l'energie résiduelle du condensateur. Ceci a pour resultat une commutation efficace, en prenant en consideration 1'énergie requise dans ce cas pour la commutation. 



   (iii) Apres une période qui est suffisante pour bloquer le thyristor principal,   l'un   des thyristors d'inversion (S3, S4) est rendu conducteur pour provoquer une inversion de polarité rapide de la tension residuelle du condensateur. 



  Cette Operation est   particullèrement   importante lors d'un fonctionnement A vide, alors que le courant de source est faible. A cause de ceci, le circuit peut fonctionner dans une large plage de fréquences. independamment des conditions de charge. 



   (iv) Aprés que l'inversion de polarite de la tension de condensateur a été achevee, le condensateur est charge de   mania-re   accordée jusqu'ä ce que le courant circulant dans 

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 le thyristor principal qui n'est pas rendu conducteur soit egal au courant de source. 



   En se référant aux figures 6A et 6B et aux intervalles de temps (A-G) qui y sont   représentés.   le deroulement d'un cycle de commutation sera ä présent expliqué plus en détail:
Pour la simplicité. on admet que l'inductance ä couplage en courant continu est suffisamment élevée pour maintenir un courant constant pendant le cycle de commutation. La source de courant continu est supposée   etre constituee,   comme a la figure 5, par un redresseur ä commande de phase PCR, de telle sorte qu'avec les inducteurs a couplage en courant continu LA, LB, elle peut être   considérée   comme une source de courant.

   Les modes de fonctionnement pendant un cycle de commutation sont expliques par l'illustration des figures   7A-7H   representant les parcours de courant lors du transfert de la conduction successivement de l'un a l'autre par les thyristors   Tl'T2'T3"   Intervalle A (figure    AA) :  
Les thyristors T1    1 et T 2   sont conducteurs et le courant provenant de la source de courant continu circule dans les phases U et W de la machine. Le condensateur de commutation C est chargé à   l'origine,   dans le sens indlque ä 
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 la figure 7A, jusqu'à une tension-V. 



  0 Intervalle B (figure 7B) : Ceci est l'lntervalle de precommutation. Au temps to, le thyristor S-et le thyristor auxillalre A, sont rendus o i J   conducteurs simultanément. Le courant iv de phase V augmente progressivement, tandis que le courant iu de phase U diminue   progressivement pendant l'intervalle B (figure 6B). La durée dans le temps tb de cet intervalle est convenablement commandee en rapport avec le courant dans la charge, pour decharger   l'ener-   gie jusqu'ä un certain niveau    Vc1   (figure 6A), mais sans la decharger trop fortement, afin de conserver une énergie suffisante 

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 pour bloquer le thyristor principal T1 à l'intervalle suivant   (C). L'intervalle   B ne se présente jamais dans un convertisseur de source de courant classique.

   C'est un element caractéristique du convertisseur de source de courant ä   precommutation   suivant l ' invention. 



  Intervalle C (figure 7C):
Au moment t1, le thyristor A1 est alors rendu conducteur, ce qui bloque le thyristor Tl   A   cause de la tension de polarisation inverse du condensateur, subsistant   depuls   l'intervalle B. Le courant provenant de la source de courant continu circule dans le condensateur et les phases U et V. La duree de cet intervalle C depend de I'exigence de temps de blocage du thyristor principal T1. La tension du condensateur C passe de Vc1 à Vc2 (figure 6A), tandis que les courants i et i (figure 6b) restent approximativement constants. 



  Intervalle D   (figure 7D) :  
La polarité de la tension du condensateur C n'a pas change pendant l'intervalle C. Si le courant de source de courant continu est faible (état de faible charge), la grandeur de la tension de condensateur reste elevee et negative apres l'achevement de l'intervalle C. En rendant conducteur le thyristor    53   au temps   t-,, la tension   de condensateur est alors amenee ä s'inverser rapidement dans l'inducteur L. Ceci   61imine un   temps de charge inutile du condensateur. L'Intervalle D permet le fonctionnement du convertisseur dans une large plage de fré- 
 EMI11.1 
 quences, indépendamment de l'état de la charge. 



  Intervalle Elou E2 (figures 7E ou 7F) : Apyres l'intervalle D, suivant que la tension de condensateur atteint ou depasse la tension f. é. m (V) entre emf les phases U et V de la machine ou non, il y aura soit un unique intervalle de temps E1, soit aussi un intervalle de temps   E,     supplementaire,   Ce dernier est completement sauté si la 
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 tension de condensateur a atteint V emf. lorsque l'intervalle emi 

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 EMI12.1 
 se termine (temps t3 à la figure 6B). 



  Intervalle E. (figure 7E) : Cet Intervalle commence au temps t3 si la tension de condensateur depasse la tension f. é. m. V, existant entre emf les phases U et V de la machine, avec un courant circulant dans   L.   Pendant l'intervalle E1, le thyristor    T   3 est rendu conducteur, en bloquant ainsi A3. Le courant de la source de courant continu est divisé entre deux parcours de courant (comme indique 
 EMI12.2 
 ä la figure 7E). Un de ces parcours passe par le thyristor sil le condensateur C, le thyristor Al et la phase U de 1a machine. L'autre parcours passe par le thyristor T3 et la phase V de la machine. 



  Intervalle   E-   (figure   7F) :  
Cet Intervalle commence quand le courant   d'lnduc-   teur iL (figure 6A) devient zéro et la tension de condensateur 
 EMI12.3 
 Vc est toujours inférieure a la tension f.e.m.V, entre les . emt phases U et V de la machine (sans celà l'intervalle E2 est   saut ) .   Les états des thyristors et le parcours du courant pour l'intervalle E2 sont identiques ä ceux de l'intervalle C (figure 7C). 
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  Intervalle F (figure 7G) : Lorsque le courant d'inducteur i. devient zéro jj et que la tension de condensateur    V   est supérieure à la tension    f.e.m.VV f   entre les phases U et V, l'intervalle F est amorçé au temps t4. Pendant cet Intervalle, le courant iu de la phase U diminue progressivement jusqu'ä zero, tandis que le courant i de la phase V augmente progressivement et devient egal au courant de la source de courant continu (figure 6B). Le condensateur C est charge de maniere accordee. La tension de crê te maximum du condensateur ä la fin de l'intervalle F survient dans les conditions de charge maximum et est approximativement proportionnelle ä la valeur initiale du courant de la phase U au début de l'intervalle F.

   Comme représenté à la figure 6B, 

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 les courants de phase initiaux (temps t4) de l'intervalle F sont approximativement   egaux   aux courants finals de l'intervalle B (temps t1) qui sont considerablement inférieurs au courant de la source de courant continu, à cause   de l'effet   de   precommu-   tation. Ceci est la raison principale pour laquelle la tension 
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 de condensateur V est inferieure, dans la source de courant c sulvant l'invention, par comparaison avec le circuit de convertisseur ä commutation auto-sequentielle classique. Lorsque la tension de condensateur    V     est Inferieure,   les tensions exigees des semi-conducteurs dans le convertisseur sont aussi inférieures dans la même proportion.

   Ceci a pour resultat un prix de revient   inferieur.   



  Intervalle G (figure   7H) :  
Au temps t5   (figure 6B),   les thyristors T 2 et    T   sont rendus conducteurs et tous les autres thyristors sont bloques. Ceci est   l'etat   final ä la fin du cycle de commutation. 



   La séquence de fonctionnement ci-avant a decrit une commutation entre les thyristors   T-et T...   Des séquences   d'evenements semblables   sont requises pour commuter entre T 2 et T4, T3 et T5, T4 et T6 et T5 et T1 avant que la séquence de commutation decrite ci-avant soit repetee. 
 EMI13.2 
 



  11 existe d'autres realisations de l'invention. 



   Par exemple, la figure 8   represente   une variante du circuit de la figure 5 qui élimine la forte accumulatlon dv/db sur les thyristors auxiliaires, comme illustre avec le thyristor   A-dans   le mode associe ä l'intervalle de temps B aux figures 
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 6B et 7B. A cette fin, les diodes D-ä D, sont connectees en 1 6 serie avec les thyristors auxiliaires A1-A6, respectivement, et des réseaux série sont prevus, comportant une diode et une 
 EMI13.4 
 resistance, a savoir (D...R) ä (D-,, R,,), qui sont connectes en parallèle et en opposition par l'intermédiaire du point de   jonction JA avec le pont de thyristors auxiliaires et du condenP sateur de commutation C, respectivement, aux points nodaux   

 <Desc/Clms Page number 14> 

 
 EMI14.1 
 respectifs entre (A,D),(A D,)...

   (A,, D,). - t l 00 
Une autre variante est   représentée   ä la figure 9. Dans ce cas, deux condensateurs Cl et C2 sont utilises au lieu d'un condensateur de commutation C et de l'inducteur L. Le condensateur Cl est associé aux thyristors de commutation SI, S2 et le condensateur C2 est associE aux thyristors de commu- 
 EMI14.2 
 tation SI', S2 t, de la meme manlere que l'etaient C et L ä la figure 5. Toutefois, des diodes D1, D2 associées à C1, et D3, D4 associées à C2 sont motées en parallele et en opposition 
 EMI14.3 
 avec le pont de thyristors auxiliaires (Al-Ab). Avec cette confi- 1 b guration, une valeur de capacité totale peut   etre selectionnee   par commande à trois   niveaux : Cl'Cl   et C1+C2.

   Le condensateur C1 représente la plus faible valeur de capacité ; le condensateur C2 a une valeur supérieure à celle de   CI, et   la capacite maximum est effective quand les deux sont utilises, ä savoir   (C-+C-).   
 EMI14.4 
 Ces valeurs sont utilisees comme suit : C. pour l'état de charge minimum, C2 pour l'état de charge moyenne et (C1+C2) pour la charge maximum. Un tel   régalage   de valeur de capacité est effectué en commandant les thyristors de commutation   (sol,   S2,   Sl', S2')   individuellement ou conjointement, en relation avec le courant dans la charge,   (sol,   S2) pour la valeur   C- ; (SI',   S2') pour la valeur C2, et les deux   (sil,   S1', S2, S2') pour la valeur maximum (C1+C2).

   Ceci a pour résultat une large plage de fréquences d'exploitation tout comme avec la solution de l'inversion de tension de condensateur utilisée dans la forme de   realisation   de la figure 5. 



   On remarque que I'effet du fonctionnement des thyristors auxiliaires est de réduire la tension de crête du condensateur et donc la tension des thyristors, qui devient en fait un peu moins de la moitié de ce qu'elle serait sans cela. De plus, aucune circuit de blocage ou limitation de tension n'est necessaire, circuit qui aurait été encombrant et onéreux. 



  La raison pour laquelle la contrainte de tension est réduite, 

 <Desc/Clms Page number 15> 

   reside en ce qu'un condensateur de plus forte valeur que la "normale" peut être utilisé, grâce au processus de pr6commutation, étant donné que plus fort est le condensateur et plus la contrainte de tension est redulte.  

Claims (1)

  1. Revendications 1. Systeme convertisseur de source de courant ä commutation auto-séquentielle, comportant une source de courant entre des bornes d'entrée de courant continu principales (TA, EMI16.1 TB), un pont de thyristors principaux (T--T.) commandes en JL o séquence pour une conduction entre lesdites bornes de courant continu principales et des bornes de sortie en courant alternatif, des moyens de condensateur de commutation (C) chargé et déchargé de maniere accordée entre lesdites bornes de courant continu principales et bornes de courant alternatif principales afin de commuter lesdits thyristors principaux (T.-T,), caracte- risb en ce qu'il comprend un pont de thyristors auxiliaires EMI16.2 (Al-Ab) connecté entre deux bornes auxiliaires (ATA, ATB)
    et l 6 commandé en séquence pour une conduction entre lesdites bornes auxiliaires (ATA, ATB) et lesdites bornes ä courant alternatif, une premiere combinaison serie desdits moyens de condensateur (C) et de premiers moyens de commutation (S1. S2), lesdits premiers moyens de commutation étant connectes entre lesdites bornes ä courant continu (TA, TB) et possédant entre eux un premier point nodal (Js)'lesdits moyens de condensateur (C) étant connectes entre ledit premier point nodal (J5) et chacune desdites bornes auxiliaires (ATA, ATB), une seconde combinaison serie de moyens d'inductance (L) et de seconds moyens de commutation (S3, S4), ces derniers étant connectes en parallele et en opposition audit pont auxilialre (Al-Ab)
    entre lesdites bornes EMI16.3 auxiliaires (ATA, ATB), et possédant entre eux un second point nodal (J.'), lesdits moyens d'inductance (L) étant connectés L entre lesdits premier et second points nodaux (JS, Li), lesdits h L < moyens de condensateur (C) étant chargés a l'origine à une tension maximum appropriée pour commuter le thyristor principal EMI16.4 sortant (T-T,), ladite premlere combinaison serie etant commanl & dee pour une conduction conjointement avec un thyristor auxilialre (Al-Ab) de polarité correspondante pour decharger lesdits moyens <Desc/Clms Page number 17> de condensateur (C) jusqu'ä un niveau de prêcommutatlol1 inferieur ä ladite tension maximum et egal au moins ä la tension de blocage EMI17.1 pour le thyristor principal (T.-T) suivant & bloquer. o 2.
    Système sulvant la revendication 1, caract6ris6 en ce qu'un autre thyristor auxiliaire (AI-A6) de la même polariJ. u té est commandé de manier ä devenir conducteur pour amener ledit premier transistor ä etre bloqué sous ledit niveau de précommutation (V cl) tout en maintenant un parcours de courant passant par ledit autre thyristor principal (T--T,).
    3. Systeme suivant la revendication 2, caracterisé en ce que ladite seconde combinaison serie est commandée pour une conduction afin d'inverser la polarite de la charge desdits moyens de condensateur (C).
    4. Systeme suivant la revendication 3, caracteri- sé en ce que ladite seconde combinaison serie est commandée de manière à établir sur lesdits moyens de condensateur (C), une tension inverse suffisante pour bloquer ledit premier thyristor auxiliaire (A1-A6), celui-ci étant bloqué par apres.
    5. Système suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ladite tension inverse dans lesdits moyens de condensateur (C) est inferieure à la valeur suffisante pour bloquer EMI17.2 ledit premier thyristor auxiliaire (AI-A6), ladite première l o combinaison serie etant commandee pour une absence de conduction et lesdits premier et autre thyristors auxiliaires (Al-Ab) étant i b bloques sous l'action desdits moyens de condensateur (C).
    6. Systeme suivant la revendication 3, caractérise en ce qu'un autre thyristor principal dans la sequence EMI17.3 desdits thyristors principaux (T.-T.) est rendu conducteur sous b l'action dudit autre thyristor auxiliaire (Al-Ab) et de ladite o première combinaison serie, pour charger ainsi à l'origine lesdits moyens de condensateur (C).
    7. Systeme suivant la revendication 6, caracterise en ce que ladite première combinaison série est commandée pour <Desc/Clms Page number 18> une absence de conduction.
    8. Systeme suivant la revendication 1, caracterise en ce que lesdits premiers moyens de commutation comprennent deux thyristors de commutation (Sl, SZ) des bornes de courant continu principales en Serie entre ces dernières et autour d'un point nodal (JS). avec lesdits moyens de condensateur comprenant au moins un condensateur (C) connect6 entre ledit point nodal (ils) des thyristors de commutation des bornes de courant continu principales et lesdites bornes auxiliaires (ATA, ATB).
    9. Système suivant la revendication 8, caracterise en ce que lesdits seconds moyens de commutation comprennent deux thyristors de commutation (S3,S4) des bornes auxiliaires en série autour d'un point nodal entre lesdites bornes auxiliaires (ATA. ATB) et en association parallele et en opposition avec EMI18.1 ledit pont de thyristors auxiliaires (AI-A6), avec lesdits moyens J b d'inductance comprenant au moins un inducteur (L) connect6 entre les points nodaux desdits thyristors (S1. S2) de commutation des bornes de courant continu principales et lesdits thyristors (S3, S4) de commutation des bornes auxiliaires.
    10. Système suivant la revendication 9, caracteri- EMI18.2 se en ce qu'au moins une diode (D 1-D 6) est associée en serie i o avec chaque thyristorprincipal(T. T,) et la borne de courant alternatif correspondante, un reseau série en parallele et en opposition comprenant une diode (D--D) et une resistance (R11-R16) étant connecté avec chaque thyristor principal depuis le point commun avec la diode associée et le point nodal desdits thyristors (51, S2) de commutation des bornes de courant continu principales.
    11. Systeme convertisseur de source de courant ä commutation auto-séquentielle travaillant avec une charge varia- ble, comportant une source de courant entre des bornes d'entree de courant continu principales, un pont de thyristors principaux (T1-T6) connecté entre une borne positive et une borne négative <Desc/Clms Page number 19> parmi lesdites bornes d'entree principales, et commandé en sequence pour une conduction entre lesdites bornes de courant continu principales et un jeu de bornes de sortie en courant alternatif, et des moyens de condensateur de commutation (CI, Cl) charges et déchargés de manière accordée entre lesdites bornes de courant continu principales et lesdites bornes de courant EMI19.1 alternatif afin de commuter lesdits thyristors principaux (T., T,),
    i o caracterise en ce qu'il comprend un pont de thyristors auxiliaires (Al-Ab) connecté entre deux bornes auxiliaires (ATA. ATB) et i b commande en sequence pour une conduction entre lesdites bornes auxiliaires et lesdites bornes de courant alternatif, en ce que lesdits moyens de condensateur de commutation comprennent un premier condensateur (C 1) d'une première valeur de capacité EMI19.2 predéterminee sFlectionnee de maniere ä correspondre ä un tat de charge minimum, et un second condensateur (C2) d'une seconde valeur de capacité prédéterminée sélectionnée de maniere ä correspondre ä un etat de charge intermediaire, avec la somme desdites première et seconde valeurs de capacité prédéterminées correspondant ä un état de charge maximum,
    en ce qu'il comprend en outre une première combinaison serie dudit premier condensateur (Cl) et de premiers moyens de commutation (S1, S2) avec un point nodal entre eux, une seconde combinaison serie dudit second condensateur (C) et de seconds moyens de commutation (SI', 52') avec un point nodal entre eux, des premier et second moyens de diodes (D1-D4) en serie chacun entre lesdites bornes auxiliaires (ATA, ATB) et autour d'un point nodal correspondant parmi lesdits points nodaux, avec les moyens de commutation associes dans chacune desdites première et seconde combinaisons serie etant connectes en série entre lesdites bornes de courant continu principales autour du point nodal correspondant, lesdits moyens de diodes (D--D)
    se trouvant en parallele et en opposi- EMI19.3 tion avec ledit pont auxiliaire (A-A,.), lesdits premier et l o second condensateurs (CI ,C2 ) dans chacune desdites premiere <Desc/Clms Page number 20> et seconde combinaisons serie etant connectes entre des points nodaux des moyens de commutation (SI, S2, SI', S2') et moyens de diodes (D.-D4) associes, le système 6tant mis en fonctionnement avec au moins l'une desdites première et seconde combinaisons serie afin de mettre en concordance la capacite effective et l'état Instantané de la charge.
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