BE471827A - - Google Patents

Description

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  "Convertisseur rotatif à contacts. " 
Il existe de nombreuses possibilités techniques pour transformer le courant triphasé des réseaux de distribution en courant continu. Chaque dispositif présente certains dé- savantages qui le rendent impropre à certains usages. Les dé- fauts de chaque dispositif sont particulièrement marqués lorsqu'il s'agit de moyennes puissances et de faibles volta- ges. Dans ce domaine d'emploi compris entre les convertis- seurs de courant de la technique relative aux faibles cou- rants et ceux de la technique des gros convertisseurs et redresseurs, il manque un convertisseur léger tenant peu de place et dont la construction soit simple. 



   La présente invention a pour objet un convertisseur rotatif à contacts, qui est mî d'une manière connue au moyen d'un moteur synchrone. Dans la construction de convertisseurs de ce type, la commutation ou coupure de phase offre des   dif-     11.3.47. 



  @   

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 ficultés qui sont surmontées par une nouvelle disposition du champ magnétique de la machine motrice dans un convertis- seur conforme à l'invention. Le stator du moteur et le trans- formateur statique sont construits de manière à posséder un circuit magnétique commun. En même temps, on a pris soin, en établissant des dispositifs de dispersion spéciales dans le circuit magnétique entre les enroulements secondaire et pri- maire, de faire en sorte qu'il se produise lors de la charge une chute du potentiel inductive relativement grande, corres- pondant aux caractéristiques de la batterie, si bien qu'un nouveau réglage de la tension du courant devient   superf lu.   



   De plus, la disposition est telle que le flux qui tra- verse les enroulements secondaires est en phase avec le flux du champ tournant et que, pratiquement, le moteur tourne à vide. 



   On a représenté schématiquement un exemple de réalisa- tion d'un convertisseur rotatif à contacts sur le dessin annexé dans lequel: 
La fig. 1 est une coupe longitudinale. 



   La fig. 2 est une coupe axiale. 



   La fig. 3 est un schéma de principe du convertisseur. 



   Le stator 1 du convertisseur est du type triphasé à pôles saillants soit avec un pôle par phase. 



   A la base des pôles sont disposés les enroulements pri- maires 2 entourés par des tôles 3 de dispersion magnétique. 



  Directement contre les pièces polaires sont placés les enroule- ments secondaires 4. Le rotor 5 comporte quatre pôles 6saillants. 



  Les encoches séparant les pôles sont fermées par des clavettes 7 en matériau conducteur de   l'étlectricité.   Les pôles d'un plan diamétral sont entourés par l'enroulement en dérivation 8. Les pôles situés dans un plan décalé de 90  sont entourés par l'enroulement en série 8'. 

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 EMI3.1 
 



  L'arbre du convertisseur porte deux bagues collectri- ces 9 fermées auxquelles est relié l'enroulement en dérivation 8. Cet arbre porte en outre une bague collectrice 10 fendue sur laquelle deux segments disposés à 1800 l'un en face de l'autre errassent environ 120  chacun. Sur cette bague segmen- tée frottent trois balais 11 disposés à 1200 l'un de l'autre, et qui amènent les tensions en étoile dans le même ordre. L'un des deux segments est relié directement avec l'une des ba- gues collectrices 9; l'autre segment est relié à l'autre bague collectrice 9 par l'intermédiaire de l'enroulement en série 8'. 



  Sur chacune des bagues 9, frotte un jeu de balais 12. 



  Le convertisseur fonctionne de la manière suivante: Les segments de la bague 10 tournent avec la vitesse du champ tournant, si bien que l'un des segments recueille à chaque balai la tension dont la valeur est compriseentre la moitié et la totalité de la tension maximum, et que l'au- tre segment recueille la tension décalée de 180 . Ces deux tensions s'ajoutent pour donner une tension continue ondulée d'une fréquence trois fois celle du champ tournant. Tant que le convertisseur travaille à vide et que par suite les courants aux balais sont nuls, chaque segment est disposé de telle mani- ère que le passage d'un balai à un autre, se fasse en un moment où les potentiels momentanés de ces balais sont égaux. Les pôles du rotor entourés par les enroulements dérivés 8 sont excités au maximum.

   Par contre, les p6les du rotor qui sont décalés de 90  par rapport aux précédents ne sont par contre pas excités. La machine qui tourne pratiquement à vide suit, ainsi avec le plan des pôles shunt, presque exactement le champ tournant de l'enroulement secondaire. Par cela même, la position relative des segments par rapport aux jeux de ba- lais et au rotor à pôles saillants est fixée. 

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 EMI4.1 
 



  En charge, une tension de self-induction est créée aux balais quittants les segments. Cette tension peut être com- pensée, si le passage d'un balai à un autre, se fait en un moment où il existe une différence de tension instantanée de ces balais, qui compense la tension de self-induction. Il faut modifier la position relative du champ tournant, des degments et des jeux de balais en fonction du courant. Ceci peut être obtenu de la manière connue par un décalage mécaniquecb la position des balais ou bien on compense les tensions dues à la self-induction en utilisant des balais auxiliaires et des condensateurs. Dans le cas présent, le décalage est obtenu par le fait que le flux des pôles à enroulement en série qui dépend de la charge vient s'ajouter au flux à peu prés shunt constant des p61ef/.

   Ceci provoque une variation de l'angle entre le plan des pôles à enroulement shunt et le flux du rotor en fonction de la charge, et par la même une variation de l'angle entre les segments et le champ tournant. 



  En obéissant convenablement les enroulements et la caractéristique magnétique, il est possible de maintenir la valeur absolue du flux du rotor à peu constant. Etant donné que la machine, comme moteur synchrone, tourne presque à vide, l'influence de la dispersion dans le rotor et de la réaction d'induit sur le décalage angulaire restent très faibles. Par ce réglage en fonction de la charge de l'angle entre le bord d'attaque des segments et du vecteur tournant figurant la va- leur maximum de la tension, il est possible, jusqu'à une char- ge déterminée, de compenser la tension due à la self-induction. 



  Ce dispositif est peu coûteux et il satisfait aux exigences d'un convertisseur pour puissances moyennes.

Claims (1)

1. Revendications et Résumé.

   L'invention a pour objet un convertisseur rotatif à con- tacts destiné à transformer un courant triphasé en courant continu d'une tension quelconque, convertisseur muni d'une bague segmentée sur la périphérie de laquelle sont répartis trois balais reliés aux tensions alternatives transformées à partir d'un réseau de distribution, tensions dont les valeurs maximales positives et négatives qui sont reprises par deux segments tournant.

   au synchronisme pour être converties en une tension continue ondulée, ledit convertisseur étant caracté- risé par le fait que le couple nécessaire à la rotation syn- chrone des segments est obtenu à l'aide d'un rotor tournant dans le champ magnétique tournant d'un transformateur en forme d'étoile, que cé rotor comporte deux flux variables continus perpendiculairesentre eux et indépendants l'un de l'autre, de sorte que le flux résultant peut être amené à enfermer un angle quelconque avec un plan passant par le bord d'attaque des segments, que par un réglage de cet angle en fonction de la charge, le passage d'une phase à l'autre a lieu pour toute charge de telle manière que la somme de la tension instanta- née et de la tension de self-induction du balai qui quitte un segment est égale à la tension du balai qui vient en con- tact avec ce même segment.

   Le convertisseur rotatif conforme à l'invention peut pré- senter en outre les particularités ci-après: 1 - L'un des flux continus est invariable tandis que l'autre flux est produit par le courant continu de charge.

   2 - L'un des flux continus est produit par la différence entre un courant de dérivation et le courant de charge, l'au- tre flux est produit par le courant continu de charge.

   30 - Le convertisseur rotatif étant utilisé pour la char- ge d'une batterie, l'un des flux continus est produit par la <Desc/Clms Page number 6> tension de la batterie et l'autre flux par le courant de charge.

   4 - Le convertisseur rotatif étant utilisé pour la charge d'une batterie, le deuxième flux continu selon 30, est produit par l'action combinée du courant de charge et de la tension de batterie.

   5 - Le convertisseur rotatif étant utilisé pour la charge d'une batterie, on produit, à l'aide des circuits de dis- persion magnétique, un champ de dispersion supplémentaire dans le transformateur afin d'obtenir une chute de la tension inductive dans le but de régler le courant de charge en fonc- tion du potentiel de la batterie, et la disposition locale de ces circuits de dispersion est telle que le champ tournant qui traverse le rotor est en phase avec le flux secondaire du transf ormateur.