BE681252A

BE681252A -

Info

Publication number: BE681252A
Authority: BE
Priority date: 1966-05-18
Filing date: 1966-05-18
Publication date: 1966-10-31

Description

" PROCEDE ET DISPOSITIF DE LIMITATION DE L'INDUCTION DANS LES ELEMENTS MAGNETIQUES '
D'UN ONDULEUR A SEMI-CONDUCTEURS"

La présente invention se rapport. , un onduleur à semi-conducteurs et, plue particulièrement, à un circuit de limitation de 1'induction dans les éléments magnétiques.

On lait qu'un onduleur a pour but de convertir un oourant continu en courant alternatif de fréquence voulue, d'une façon statique. Un onduleur du genre décrit ici se compose d'un circuit de puissance à thyristors et d'un bloo de commande électronique. Alternativement amorcée et bloqués, les thyristors font passer un courant dans un transformateur, créant ainsi un champ alternatif qui se traduit par l'appari- tion au secondaire d'une tension alternative. Les signaux d'amorçage appliqués aux gâchettes des thyristors proviennent du bloc de oommande électronique constitué, par exemple, par un générateur d'impulsions et un bistable.

Il est connu que si l'on enclenche un transformateur sur une tension alternative, il se produit lors des premières alternances une surintensité plus ou moins grande d'après la phase à l'instant d'enclenchement. Cette surintensité transi- toire provient de la saturation du noyau du transformateur.

Comme l'onduleur ne supporte pas une telle surintensité, on doit prévoir un moyen pour l'éviter ou au moins pour en éliminer les inconvénients.

La plupart des solutions proposées jusqu'à présent consistent à surdimensionner le noyau du transformateur. Ce surdi@@nsionnement peut aller du simple au double, voire au

triple. Ces solutions me sont toutefois pas économique .

L'invention procure une solution nouvelle pou. empécher la saturation du noyau du transformateur prin( pal,
La solution proposée consiste à prévoir un air ait de limitation du courant magnétisant, qui agit sur l'os. lla- teur même du générateur de commande des thyristors pour raccourcir une alternance déjà entamée dès que l'on a détecté que sa prolongation normale entratnerait la saturation du noyau du transformateur.

Suivant les cas, la sa%ration du transformateur est détectée, soit par une augmentation du courant magnétisât dans le cas du transformateur classique,soit par une valeur trop élevée.du courant primaire dans le cas de transfert.' ' se spéciaux comme les transformateurs à ferrorésonanoe,
Dans les deux cas, la mesure des courants se fait au moyen d'un transformateur d'intensité dont le principe est bien connu et dont le ou les enroulements primaires sont calculés et disposés de manière que le courant secondaire soit représentatif du oourant magnétisant ou du courant primaire.

Plusieurs positions du transformateur d'intensité peuvent d'ailleurs être choisies par rapport aux différents éléments , qui constituent l'onduleur sans que l'on s'écarte de l'esprit de l'invention..

Le circuit de limitation de l'induction selon l'inven- . tion oomporte en cascade, un transformateur d'intensité tel que défini ci-dessus, un organe comparateur pour comparer le signal recueilli au secondaire dudit transformateur d'inten- : site avec une oonsigne, et au moins un élément d'amplification ou de commutation tel qu'un transistor qui, lorsqu'un écart positif apparatt entre le signal détecté au secondaire dudit ' transformateur d'intensité et la consigne, applique un signal
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à l'oscillateur du générateur de oo:amande 11.,- n Hn ! 1..'':

oir la longueur de l'impulsion de commande en cours.

Suivant une forme particulière de réalisation, un écart positif entre le signal détecté et la consigne provoque l'application d'un signal au générateur de commande, de maniée à raccourcir la longueur des impulsions de commande lorsque le courant primaire atteint une valeur prédéterminée.

Un onduleur push-pull à thyristors incorporant le dispositif selon l'invention est représenté à,la figure annexée au présent mémoire.

Le schéma de la réalisation décrite est montré à titre d'exemple seulement et n'est aucunement limitatif, . L'onduleur, connu en soi, comprend le circuit de puissance à thyristors 1 et le bloc de commande électronicue
5. Le circuit 1 'est représenté par le transformateur à ferro- résonance 2, les thyristors 3 et 4 et par des éléments non identifiés faisant partie du circuit d'impédance déterminant la constante de temps du circuit de commutation. les signaux d'amorçage des thyristors proviennent du bloc de commande 5 qui se compose d'un générateur à dents de soie 6 et d'un bis- table 7 selon des montages connue.

Les impulsions de commande engendrées par le générateur 6 sont appliquées à la gâchette de l'un ou l'autre des thyristors d'après l'un ou l'autre des deux états stables du circuit bistable 7. Une tension en créneaux est ainsi appliquée aux bornes du transformateur 2.

Suivant l'invention, on prévoit dans 1'onduleur un circuit de limitation du courant afin d'éviter la saturation ; du noyau du transformateur 2. Ce circuit comprend un transfor- mateur d'intensité 8 dont les enroulements primaires 9 et 10 se trouvent connectés en série avec les thyristors 3, 4, le secondaire 11 étant connecté à un organe comparateur-redresseur constitué par les éléments 12 - 15. L'organe comparateur est

connecta aussi à un:\ diode de Zéner 16 fournissant une consigne. ;.

A la sortie de l'organe comparateur se trouve un trans.stor 17 dont le collecteui est relié par une résistance 18 @u circuit du générateur a'impulsions 6. Au secondaire 11 iu transformateur d'intensité 8 apparaît un signal proport onnel au courant traversant lea thyristors. Lorsque ce signal redressé est supérieur à la consigne fournie par 16, une polarisation est appliquée à la base du transistor 17 qui devient conducteur.

La valeur judicieusement choisie de la résistance 18 assure alors la charge rapide de la capaoité 19 faisant partie du circuit du générateur 6 de sorte que la pente de la dent de scie augmente brusquement, ce qui entraine un raccourcisse- ment de la durée de l'impulsion et, par conséquent, le bascu- lement.prématuré du bistable. L'alternance en cours est brusquement coupée puisque les thyristors sont commutés par < le basculement du bistable. Il convient de souligner que la durée de l'alternance est raccourcie sans modifier la longueur des impulsions suivantes.

Bien que la réalisation décrite concerne un onduleur à thyristors montés en push-pull, il est évident que l'inven- tion s'applique tout aussi bien aux onduleurs utilisant d'autres types de semi-conducteurs tels que les transistors, aux onduleurs dits "série" o'est-à-dire e. n pont, à des onduleurs complexes et polyphasés suivis ou non de filtre.

Dans ce dernier cas, l'invention pourrait être directement étendue à la protection contre la saturation transitoire de certains éléments magnétiques des filtres tels que les selfs.

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Claims

REVENDICATIONS 1.- Procédé pour empêcher la saturation transitoire des éléments magnétiques dans un onduleur à semi-conducteurs, caractérisé en ce qu'on prélève un signal représentatif de l'induction dans lesdits éléments magnétiques, en ce qu'on <Desc/Clms Page number 6> compare ce signal à une consigne et en ce qu'on applique un signal,lorsqu'un écart positif est détecté, à l'osoillateur du générateur d'impulsions de commande des semi-conducteurs de manière à couper une alternance déjà entamée des que la prolongation normale de celle-ci entraînerait la saturation des noyaux magnétiques.

2. - Dispositif selon le procédé de la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, en cascade, un transfor- mateur d'intensité dont les ampères-tours primaires sont dé- terminés pour être représentatifs des ampères-tours magnétisants dudit noyau magnétique, un organe comparateur pour oomparer le signal recueilli au secondaire dudit transformateur d'intensité avec une consigne, et au moins un élément d'ampli" fication ou de commutation tel qu'un transistor qui, lorsqu'un écart positif apparaît entre le signal détecté au secondaire dudit transformateur d'intensité et la consigne, applique un signal à l'oscillateur du générateur de commande, de manière à raccourcir la longueur de l'impulsion de commande en oours, 3.

- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisa en ce qu'il comporte, en cascade,,un transformateur d'intensité dont les enroulements primaires sont connectés en série aveo les semi-conducteurs, un organe comparateur pour comparer le signal recueilli au secondaire dudit transformateur d'intensité avec une consigne, et au moins un élément d'application ou de commutation tel qu'un transistor qui, lorsqu'un écart positif apparaît entre le signal détecté au secondaire dudit transfor. mateur d'intensité et la consigne, applique un signal à l'oscillateur du générateur de commande, de manière à raccoUr- ; <Desc/Clms Page number 7> air la longueur de l'impulsion de commande en cours lorsque le courant parcourant les semi-conducteurs atteint une valenr prédéterminée.

4. - Onduleur à semi-conducteurs oomportant un oirou t de puissance à semi-conducteur et un bloc de commande électro-, nique, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un circuit de limitation de l'induction dans le noyau magnétique.