ES2316095T3 - Procedimiento y dispositivo de alimentacion de un acoplador magnetico. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de alimentación de un acoplador magnético utilizando N tensiones o corrientes de alimentación periódicas desfasadas angularmente unas con respecto a otras, estando los desfases angulares entre las N tensiones o corrientes de alimentación utilizadas uniformemente distribuidos entre 0 y 2Pi rad, siendo N un número entero superior o igual a cuatro, comprendiendo el acoplador magnético varios pares de arrollamientos, estando cada par formado por un primer arrollamiento y por un segundo arrollamiento adyacentes acoplados magnéticamente entre sí por mediación de un núcleo de material magnético, consistiendo el procedimiento además en alimentar (en 34) el primer arrollamiento de cada par con una tensión o una corriente de alimentación desfasada angularmente un ángulo alfa con relación a la tensión o a la corriente de alimentación del segundo arrollamiento del mismo par, caracterizado porque el valor absoluto del ángulo alfa es superior o igual a 4Pi/N para al menos un par de arrollamientos.
Description
Procedimiento y dispositivo de alimentación de
un acoplador magnético.
\global\parskip0.950000\baselineskip
La presente invención se refiere a un
procedimiento y a un dispositivo de alimentación de un acoplador
magnético.
Los acopladores magnéticos
("Multi-Interfase Transformers" en inglés) se
utilizan, por ejemplo, para conectar una carga a una fuente de
alimentación polifásica.
Es conocido utilizar fuentes de alimentación
polifásicas aptas para generar N tensiones o corrientes de
alimentación periódicas desfasadas angularmente unas con respecto a
otras, siendo N un entero superior o igual a 4. Los desfases
angulares entre las tensiones o corrientes de alimentación
utilizados están uniformemente distribuidos entre 0 y 2 \pi rad.
Un desfase angular de 2\pi rad corresponde a un período de la
tensión o de la corriente.
Acopladores magnéticos conocidos comprenden
varios pares de arrollamientos, estando cada par formado por un
primer arrollamiento y por un segundo arrollamiento adyacentes
acoplados magnéticamente entre sí por mediación de un núcleo de
material magnético o núcleo magnético. Diferentes estructuras de
acopladores magnéticos conocidos se describen en el artículo
siguiente:
- "Modeling and Analysis of Multi-Interfase Transformers for Connecting Power Converters in Parallel", IN GYU PARK and SEON IK KIM, Dept. of Control and Instrumentation Eng., Wonkwang University, Iksan, Chonbuk, 570-749 Korea, IEEE 1997.
Los procedimientos conocidos de alimentación de
estos acopladores consisten en alimentar el primer arrollamiento de
cada par con una tensión o una corriente de alimentación desfasada
angularmente un ángulo \alpha con respecto a la tensión o a la
corriente de alimentación del segundo arrollamiento del mismo
par.
En los procedimientos conocidos, el ángulo
\alpha es igual a 2\pi/N para cada par de arrollamientos.
Los acopladores magnéticos así alimentados
funcionan correctamente pero son voluminosos. Es deseable hoy
reducir el volumen de estos acopladores magnéticos.
La invención se dirige por consiguiente a
proponer un procedimiento de alimentación de un acoplador,
magnético, que permita, para igual rendimiento, reducir el volumen
del acoplador magnético. La invención tiene por consiguiente por
objeto un procedimiento de alimentación de un acoplador magnético en
el cual el valor absoluto del ángulo \alpha sea superior o igual a
\frac{4\pi}{N} para al menos un par de arrollamientos.
Se ha observado que, para igual rendimiento, el
hecho de elegir el valor absoluto del ángulo \alpha superior o
igual a \frac{4\pi}{N} para al menos un par de arrollamientos
reduce el flujo magnético máximo que atraviesa el núcleo magnético
acoplando los arrollamientos de este par. En efecto, imponiendo tal
valor absoluto para el valor absoluto del ángulo \alpha para al
menos uno de los pares de arrollamientos, se aproxima al caso en el
que el desfase angular de las tensiones o corrientes de alimentación
de este par de arrollamientos es igual a \pi rad, lo que
corresponde a une reducción óptima del flujo magnético máximo
observable en el núcleo magnético que acopla estos dos
arrollamientos.
Puesto que el flujo magnético máximo que
atraviesa la sección de un núcleo magnético es reducido, es posible
reducir las dimensiones de este núcleo magnético, de manera que el
volumen del acoplador se reduce igualmente.
Además, gracias a la distribución uniforme de
los desfases angulares de las N tensiones o corrientes de
alimentación, los armónicos de tensión o de corriente en la carga
alimentada por mediación de este acoplador se reducen.
Los modos de realización de este procedimiento
de alimentación pueden comprender una o varias de las
características siguientes:
- -
- el valor absoluto del ángulo \alpha es superior o igual a \frac{4\pi}{N} para cada par de arrollamientos;
- -
- el valor absoluto del ángulo \alpha está comprendido entre \pi-\frac{2\pi}{N} rad y \pi+\frac{2\pi}{N} rad para cada par de arrollamientos;
- -
- cuando N es impar, el valor absoluto del ángulo \alpha es igual a [(N-1)/2].(2\pi/N),
- -
- cuando N es un múltiplo de 4, el valor absoluto del ángulo \alpha es igual a [(N/2)-1].(2\pi/N), y
- -
- cuando N es par, el ángulo \alpha es igual a [(N/2)-1].(2\pi/N) para \frac{N}{2}-1 pares de arrollamientos, a \pi para dos pares de arrollamientos y a -[(N/2)-1].(2\pi/N) para los otros pares de arrollamientos.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Estos modos de realización del procedimiento de
alimentación presentan además las ventajas siguientes:
- -
- elegir un ángulo \alpha cuyo valor absoluto es superior o igual a \frac{4\pi}{N} para cada par de arrollamientos permite reducir el volumen del acoplador magnético;
- -
- la elección de un ángulo \alpha cuyo valor absoluto está comprendido entre \pi-\frac{2\pi}{N} rad y \pi+\frac{2\pi}{N} para cada par de arrollamientos permite obtener una reducción óptima del volumen del acoplador magnético; y
- -
- la utilización de las fórmulas dadas anteriormente para calcular el ángulo \alpha en función del valor de N permitir obtener un desfase angular próximo a \pi para cada par de arrollamientos y por consiguiente una reducción óptima del volumen del acoplador magnético.
La invención tiene igualmente por objeto un
dispositivo de alimentación de un dipolo eléctrico, comprendiendo
este dispositivo:
- -
- una fuente de alimentación de N fases, estando los desfases angulares entre las fases uniformemente repartidos entre 0 y 2\pi rad, siendo N superior o igual a cuatro,
- -
- un acoplador magnético para conectar simultáneamente cada una de las fases de la fuente de alimentación con el dipolo eléctrico, comprendiendo el acoplador magnético varios pares de arrollamientos, estando cada par de arrollamientos formado por un primer arrollamiento y un segundo arrollamiento adyacentes acoplados magnéticamente entre sí por mediación de un núcleo de material magnético, estando el primer arrollamiento de cada par alimentado por una fase de la fuente de alimentación desfasada angularmente un ángulo \alpha con relación a la fase de la fuente de alimentación que alimenta al segundo arrollamiento del mismo par,
- -
- el valor absoluto del ángulo \alpha es superior o igual a 4\pi/N para al menos un par de arrollamientos.
Los modos de realización de este dispositivo
pueden comprender una o varias de las características
siguientes:
- -
- el acoplador magnético comprende para cada primer par de arrollamientos un segundo par de arrollamientos asociado a este primer par de arrollamientos, estando cada segundo par de arrollamientos formado por unos arrollamientos tercero y cuarto adyacentes acoplados magnéticamente entre sí y con los arrollamientos primero y segundo del primer par asociado por mediación del mismo núcleo de material magnético, estando el segundo par aislado eléctricamente del primer par de arrollamientos asociado, estando sólo los arrollamientos primero y segundo acoplados con las fases de la fuente de alimentación y estando sólo los arrollamientos tercero y cuarto acoplados con el dipolo eléctrico;
- -
- el primer arrollamiento de cada par está directamente conectado con una de las fases de la fuente de alimentación mientras que el segundo arrollamiento del mismo par está conectado con una fase diferente de la fuente de alimentación por mediación del primer arrollamiento de otro par de arrollamientos;
- -
- los arrollamientos primero y segundo de cada par de arrollamientos están conectados directamente con fases respectivas de la fuente de alimentación;
- -
- cada par de arrollamientos es magnéticamente independiente de los otros pares de arrollamientos;
- -
- cada arrollamiento primero o segundo del par magnético pertenece a la vez a un primer y a un segundo pares de arrollamiento;
- -
- cada arrollamiento está arollado alrededor de una rama de material magnético que tiene una primera extremidad y una segunda extremidad, estando las primeras extemidades de cada rama conectadas magnéticamente por mediación de una primera pata de material magnético, estando las segundas extremidades de cada rama conectadas magnéticamente por mediación de una segunda pata de material magnético, describiendo las patas primera y segunda cada una una circunvolución que une todas las ramas;
- -
- cada fase de la fuente de alimentación impone una tensión o una corriente de alimentación, siendo todas las formas de onda de estas tensiones o corrientes de alimentación idénticas con un desfase angular casi múltiplo de 2\pi/N.
Estos modos de realización del dispositivo de
alimentación presentan además las ventajas siguientes:
- -
- la utilización de un segundo par de arrollamientos asociados a cada primer par de arrollamientos permite obtener un aislamiento galvánico de la carga con relación a la fuente de alimentación;
- -
- el hecho de que cada par de arrollamientos esté aislado magnéticamente de los otros pares de arrollamientos permite utilizar transformadores de dos arrollamientos para realizar un acoplador magnético, lo que facilita su fabricación a partir de núcleos magnéticos estándar;
- -
- el hecho de que cada arrollamiento pertenezca a la vez a un primer par y a un segundo par de arrollamientos magnéticos, equilibra las tensiones o corrientes en el acoplador magnético lo que permite obtener una reducción de sus dimensiones.
\vskip1.000000\baselineskip
La invención se comprenderá mejor con la lectura
de la descripción que sigue, dada únicamente a título de ejemplo y
hecha en referencia a los dibujos en los cuales:
- la figura 1 es un esquema electrónico de un
primer dispositivo de alimentación de una carga por mediación de un
acoplador magnético;
- la figura 2 es un gráfico que ilustra la
distribución de las fases de una fuente de alimentación del
dispositivo de la figura 1;
- la figura 3 es un organigrama de un
procedimiento de alimentación del acoplador magnético en el
dispositivo de la figura 1;
- las figuras 4 y 5 son esquemas electrónicos
respectivamente de un segundo y de un tercer modo de realización
de un dispositivo de alimentación de una carga por mediación de un
acoplador magnético;
- la figura 6 es una ilustración esquemática en
perspectiva de la estructura de un acoplador magnético monolítico
utilizable en los dispositivos de las figuras 1, 4 y 5; y
- la figura 7 es una ilustración esquemática en
perspectiva de la estructura de otro acoplador magnético monolítico
utilizable en los dispositivos de las figuras 1, 4 y 5;
La figura 1 representa un dispositivo 2 de
alimentación de un dipolo eléctrico 4. Aquí, el dipolo 4 está
conectado con el dispositivo 2 por mediación de un filtro 6
equipado con una entrada 8.
Por ejemplo, el dipolo 4 es una resistencia.
El filtro 6 es, por ejemplo, un filtro que
comprende únicamente un condensador de filtrado 12 conectado en
paralelo a los bornes del dipolo 4. Aquí, el dispositivo 2 permite
evitar el uso de una inductancia de filtrado.
El dispositivo 2 comprende una fuente 16 de
tensiones polifásicas y un acoplador magnético 18 para conectar la
fuente 16 con el dipolo 4.
La fuente 16 es una fuente de N fases, siendo N
un número entero superior o igual a 4. La fuente 16 proporciona por
consiguiente N tensiones V_{i}, en las que el índice es el número
de la fase comprendido entre 0 y N-1. Por convenio,
el desfase angular entre las tensiones V_{0} y V_{i} se toma
igual a \frac{2\pi i}{N} los desfases angulares entre las
tensiones V_{0} a V_{N-1} están por consiguiente
uniformemente distribuidos entre 0 y 2\pi rad, como se ilustra en
la figura 2.
En la figura 2, cada vector corresponde a una
tensión V_{i}, correspondiendo el módulo de este vector al módulo
del fundamental de tensión y el ángulo de este vector con relación
al eje de las abscisas que corresponde a su desfase con relación al
fundamental de la tensión V_{0}. Como se ilustra, cuando el
desfase de los fundamentales de las tensiones V_{0} a
V_{N-1} está uniformemente repartido, el ángulo de
desfase entre dos vectores de tensión sucesivos sobre el gráfico de
la figura 2 es igual a 2\pi/N.
Aquí, las amplitudes de las tensiones V_{0} a
V_{N-1} son todas idénticas puesto que todas las
tensiones V_{0} a V_{N-1} presentan las mismas
formas de onda periódicas desfasadas unas con respecto a otras un
desfase angular igual a
\frac{2\pi}{N} rad.
\frac{2\pi}{N} rad.
En la figura 1, la fuente 16 ha sido
representada en forma de N fuentes de tensión monofásicas S_{0} a
S_{N-1} que proporcionan las tensiones V_{0} a
V_{N-1}. A título de ilustración, el desfase
angular de la tensión generada por cada fuente Si es ajustable para
corresponder a una cualquiera de las tensiones V_{0} a
V_{N-1}. Las tensiones V_{0} a
V_{N-1} no son generadas en orden por las fuentes
S_{0} a S_{N-1} como se verá a
continuación.
Para simplificar la figura 1, sólo se han
representado tres fuentes de tensión S_{0}, S_{1} y
S_{N-1}.
La fuente 16 es, por ejemplo, una red de
alimentación polifásica, un modulador o un ondulador de tensiones
polifásico, un rectificador de tensiones accionable formado por
diodos y tiristores o incluso una etapa primaria de una
alimentación "flyback". Estas tensiones periódicas V_{i} no
son necesariamente sinusoidales sino que son, por ejemplo,
rectangulares o triangulares y pueden comprender una componente
continua.
El acoplador 18 comprende en este modo de
realización N transformadores monofásicos Tr_{0} a
Tr_{N-1}. Cada transformador está formado por un
arrollamiento primario e_{1i} y por un arrollamiento secundario
e_{2i} adyacentes acoplados magnéticamente entre sí por mediación
de un núcleo magnético n_{i}, donde i es el mismo índice que el
utilizado precedentemente.
Cada transformador forma un par de
arrollamientos magnéticamente acoplados entre sí por mediación del
núcleo magnético.
Aquí, los N transformadores Tr_{i} son
magnéticamente independientes unos de otros.
Para simplificar la figura, sólo se han
representado tres transformadores Tr_{0}, Tr_{1} y
Tr_{N-1} en la figura 1.
Cada arrollamiento primario e_{1i} está
directamente conectado por una extremidad a la fuente S_{i}.
El arrollamiento secundario e_{2i} de cada
transformador Tr_{i} está conectado con la fuente
S_{i-1} por mediación del arrollamiento primario
e_{1,i-1} del transformador
Tr_{i-1}. En el caso en el que el índice i es
igual a 0, el arrollamiento secundario e_{20} está conectado con
la fuente S_{N-1} por mediación del arrollamiento
e_{1},_{N-1} del transformador
Tr_{N-1}.
La extremidad de cada arrollamiento secundario
que no está conectada con una de las fuentes Si está directamente
conectada con un punto medio 24 a su vez directamente conectado con
la entrada 8 del filtro 6.
El funcionamiento del dispositivo 2 se va a
describir ahora a la vista del procedimiento de la figura 3.
Inicialmente, durante una etapa 30, el desfase
angular de cada fuente S_{0} a S_{N-1} está
ajustado para que la tensión de alimentación del arrollamiento
primario e_{1i} de cada transformador esté desfasada un ángulo
\alpha, cuyo valor absoluto sea superior a \frac{4\pi}{N}, con
relación a la tensión de alimentación del arrollamiento secundario
e_{2i} del mismo transformador. Aquí, el desfase angular de las
fuentes S_{0} a S_{N-1} está ajustado para que
el el valor absoluto del ángulo \alpha esté comprendido entre
\pi-\frac{2\pi}{N} rad y \pi+\frac{2\pi}{N}
rad para los arrollamientos de cada transformador.
Más precisamente, el desfase angular de las
fuentes S_{i} está ajustado para que el valor absoluto del desfase
angular \alpha entre las tensiones de alimentación de los
arrollamientos e_{1i} y e_{2i} sea igual a:
- -
- [(N-1)/2].(2\pi/N) si N es un número impar; y
- -
- [(N/2)-1].(2\pi/N) si N es un múltiplo de 4.
Cuando N es par el ángulo \alpha es
igual a [(N/2)-1)].(2\pi/N) para los
\frac{N}{2}-1 primeros transformadores, \pi para
el \frac{N}{2} enésimo y el Nésimo transformador, y
-(N/2)-1)].(2\pi/N) para los otros
transformadores.
Cuando N es un múltiplo de 4, dos
fórmulas de cálculo del ángulo \alpha son por consiguiente
aplicables puesto que N es entonces también par.
A continuación, durante una etapa 34, los
arrollamientos de cada transformador son alimentados con la ayuda
de tensiones de alimentación que tienen un desfase angular una con
respecto a otra de un ángulo \alpha, tal como el determinado
durante la etapa 30.
Tal elección del ángulo \alpha reduce al
máximo el flujo magnético máximo que atraviesa la sección de los
núcleos magnéticos n_{0} a n_{N-1} de manera que
esta sección puede ser reducida, lo que reduce el volumen global
del acoplador 18. El flujo magnético máximo a través de la sección
del núcleo magnético se reduce, puesto que aumentando el desfase
entre los arrollamientos primario y secundario, se produce un
alejamiento de la situación en la que en un instante dado, los
campos magnéticos máximos creados por mediación de estos dos
arrollamientos se suman en el interior del núcleo magnético.
La figura 4 representa un segundo modo de
realización de un dispositivo 40 de alimentación del dipolo 4. En
la figura 4, los elementos ya descritos a la vista de la figura 1
llevan las mismas referencias numéricas.
El dispositivo 40 comprende la fuente de
alimentación 16 y un acoplador magnético 42. El acoplador 42 difiere
del acoplador 18 únicamente por el hecho de que los arrollamientos
primario y secundario de cada transformador están directamente
conectados a fuentes de tensión S_{i} respectivas. El
procedimiento de alimentación es idéntico al descrito a la vista de
la figura 3. Este procedimiento de alimentación permite igualmente
reducir el flujo magnético máximo que atraviesa la sección de cada
núcleo magnético n_{o} a n_{N-1}.
La figura 5 representa un tercer modo de
realización de un dispositivo 50 de alimentación del dipolo 4. En
esta figura, los elementos ya descritos a la vista de la figura 1
llevan las mismas referencias numéricas, sólo las diferencias con
respecto al dispositivo 2 se describen aquí.
En la figura 5, el filtro 6 no debe comprender
ninguna inductancia.
El dispositivo 50 comprende la fuente de
alimentación 16 conectada al dipolo 4 por mediación de un acoplador
magnético 54.
En el acoplador 54, el punto medio 24 está
conectado con un potencial de referencia M_{1} y ya no a la
entrada 8 del filtro 6.
En este modo de realización, cada transformador
Tri comprende además del par de arrollamientos e_{1i} y e_{2i}
un par de arrollamientos e_{3i} y e_{4i}. Los arrollamientos
e_{3i} y e_{4i} están acoplados magnéticamente con los
arrollamientos e_{1i} y e_{2i} por mediación del núcleo
magnético n_{i}. El par de arrollamientos e_{3i} y e_{4i}
está eléctricamente aislado de los arrollamientos e_{1i} y
e_{2i}.
Una extremidad del arrollamiento e_{3i} está
conectada por mediación de un diodo d_{i} con un punto común 58.
El cátodo del diodo d_{i} está dirigido hacia el punto común
58.
El punto común 58 está directamente conectado
con la entrada 8 del filtro 6.
La otra extremidad del arrollamiento e_{3i}
está directamente conectada con una extremidad del arrollamiento
e_{4,i+1} del transformador Tr_{i+1} siguiente. La extremidad no
conectada con el arrollamiento e_{3i} del arrollamiento
e_{4,i+1} está conectada con un potencial de referencia M_{2}
aislado eléctricamente del potencial M_{1}.
La extremidad no conectada al punto común 58 del
arrollamiento e_{3},_{N-1} está directamente
conectada con una extremidad del arrollamiento e_{40}.
El procedimiento de alimentación del acoplador
54 es el mismo que el descrito a la vista de la figura 3, de manera
que se reduce el volumen de este acoplador.
La figura 6 representa un acoplador magnético
monolítico 60 susceptible de ser utilizado en lugar de los
acopladores magnéticos 18, 42 y 54. Al contrario que los
acopladores 18, 42 y 54, este acoplador 60 no está realizado a
partir de varios transformadores monofásicos que comprenden cada uno
un núcleo magnético magnéticamente independiente de los otros
núcleos magnéticos n_{i}.
Aquí, el acoplador 60 comprende un núcleo
magnético monolítico 62 de varias ramas horizontales B_{0} a
B_{N-1}. En la figura 6, N es igual a 5. Las
extremidades izquierdas de las ramas B_{0} a
B_{N-1} están magnéticamente conectadas entre sí
por mediación de una pata circular vertical 64. Las extremidades
derechas de las ramas B_{0} a B_{N-1} están
conectadas magnéticamente entre sí por mediación de otra pata
circular vertical recta 66.
Aquí, cada una de las patas 64 y 66 forma una
circunvolución o un circuito cerrado sobre sí misma que une todas
las ramas B_{i}.
Un conductor forma un arrollamiento e_{i}
alrededor de cada rama horizontal B_{i}. Una extremidad de cada
arrollamiento e_{i} está directamente conectada con un punto común
68, el punto común 68 está conectado, por ejemplo, por mediación
del filtro 6 con el dipolo 4.
La otra extremidad de cada arrollamiento e_{i}
está conectada con una fuente Si respectiva de la fuente de
alimentación 16.
Aquí, los arrollamientos adyacentes e_{i},
e_{i+1} soportados por dos ramas horizontales sucesivas B_{i},
B_{i+1} forman un par de arrollamientos magnéticamente acoplados
entre sí por mediación del núcleo 62. Sin embargo, contrariamente
al modo de realización precedente, aquí, un mismo arrollamiento
puede pertenecer a dos pares diferentes de arrollamientos
adyacentes. Esta situación está ilustrada en la figura 6 con la
ayuda del arrollamiento e_{2} que forma un primer par de
arrollamientos con el arrollamiento e_{1} y un segundo par de
arrollamientos con el arrollamiento e_{3}.
El procedimiento de alimentación del acoplador
60 es idéntico al descrito a la vista de la figura 3. La utilización
del procedimiento de alimentación de la figura 3 permite reducir el
flujo magnético máximo que atraviesa la sección de las patas 64 y
66 de manera que el volumen de este acoplador 60 puede
reducirse.
La figura 7 representa otro modo de realización
de un acoplador magnético monolítico 70 a escala susceptible de ser
utilizado en lugar de los acopladores magnéticos 18, 42 y 54.
En la figura 7, los elementos ya descritos a la
vista de la figura 6 llevan las mismas referencias numéricas.
\newpage
El acoplador 70 difiere del acoplador 60
esencialmente por el hecho de que las patas verticales 64 y 66 son
reemplazadas por montantes verticales respectivamente 74 y 76. Así,
los montantes 74 y 76 conectan magnéticamente las extremidades de
las ramas B_{0} a B_{N-1}. Sin embargo, en este
modo de realización, los montantes 74 y 76 no forman una
circunvolución o un círculo cerrado sobre sí mismo que une todas las
ramas B_{i}.
Las otras características representadas en la
figura 7 son idénticas a las representadas en la figura 6 y no se
describirán por consiguiente de nuevo.
El procedimiento de alimentación del acoplador
70 es idéntico al descrito a la vista de la figura 3.
Numerosos modos de realización diferentes de los
dispositivos de alimentación precedentes y del procedimiento de
alimentación son posibles. Por ejemplo, las fuentes de tensión
monofásicas de la fuente 16 pueden ser reemplazadas por fuentes
ajustables de corriente monofásica. En este caso, el procedimiento
de alimentación es idéntico al de la figura 3 con la excepción de
que el ángulo \alpha representa un desfase angular entre las
corrientes de alimentación de un par de arrollamientos y que el
filtro 6 está desprovisto de inductancia.
En el modo de realización de la figura 5, los
arrollamientos e_{1i} y
e_{2,i+1} pueden estar conectados en paralelo entre la fuente de
alimentación y el primer potencial de referencia M_{1} en lugar de
estar conectados en serie como se describe a la vista de la figura
5. Igualmente, los arrollamientos e_{3i} y e_{4i+1} pueden
también estar conectados en paralelo entre el punto común 58 y el
segundo potencial de referencia M_{2} en lugar de estar
conectados en serie.
Preferentemente, la fuente 16 está formada por N
fuentes monofásicas cuyo desfase angular no es ajustable. En estas
condiciones, la etapa 30 del procedimiento de la figura 3 es puesta
en práctica conectando los arrollamientos e_{1i} y e_{2i} con
las fuentes monofásicas apropiadas para obtener el desfase angular
\alpha.
Claims (12)
1. Procedimiento de alimentación de un acoplador
magnético utilizando N tensiones o corrientes de alimentación
periódicas desfasadas angularmente unas con respecto a otras,
estando los desfases angulares entre las N tensiones o corrientes
de alimentación utilizadas uniformemente distribuidos entre 0 y
2\pi rad, siendo N un número entero superior o igual a cuatro,
comprendiendo el acoplador magnético varios pares de arrollamientos,
estando cada par formado por un primer arrollamiento y por un
segundo arrollamiento adyacentes acoplados magnéticamente entre sí
por mediación de un núcleo de material magnético, consistiendo el
procedimiento además en alimentar (en 34) el primer arrollamiento
de cada par con una tensión o una corriente de alimentación
desfasada angularmente un ángulo \alpha con relación a la tensión
o a la corriente de alimentación del segundo arrollamiento del
mismo par, caracterizado porque el valor absoluto del ángulo
\alpha es superior o igual a \frac{4\pi}{N} para al menos un par
de arrollamientos.
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el valor absoluto del
ángulo \alpha es superior o igual a \frac{4\pi}{N} para cada
par de arrollamientos.
3. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizado porque el valor absoluto del
ángulo \alpha está comprendido entre
\pi-\frac{2\pi}{N} rad y \pi+\frac{2\pi}{N}
rad para cada par de arrollamientos.
4. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizado porque:
- -
- cuando N es impar, el valor absoluto del ángulo \alpha es igual a [(N-1)/2].(2\pi/N),
- -
- cuando N es un múltiplo de 4, el valor absoluto del ángulo \alpha es igual a [(N/2)-1].(2\pi/N), y
- -
- cuando N es par, el ángulo \alpha es igual a [(N/2)-1].(2\pi/N) para \frac{N}{2}-1 pares de arrollamientos, a \pi para dos pares de arrollamientos y a -[(N/2)-1].(2\pi/N) para los otros pares de arrollamientos.
5. Dispositivo de alimentación de un dipolo
eléctrico que comprende:
- -
- una fuente (16) de alimentación de N fases, estando los desfases angulares entre las fases uniformemente repartidos entre 0 y 2\pi rad, siendo N superior o igual a cuatro,
- -
- un acoplador magnético (18; 42 54 60) para conectar simultáneamente cada una de las fases de la fuente de alimentación con el dipolo eléctrico, comprendiendo el acoplador magnético varios pares de arrollamientos (e_{1i}, e_{2i}; e_{i}, e_{i+1}), estando cada par de arrollamientos formado por un primer arrollamiento y por un segundo arrollamiento adyacentes acoplados magnéticamente entre sí por mediación de un núcleo de material magnético, estando el primer arrollamiento de cada par alimentado por una fase de la fuente de alimentación desfasada angularmente un ángulo \alpha con respecto a la fase de la fuente de alimentación que alimenta al segundo arrollamiento del mismo par,
caracterizado porque el
valor absoluto del ángulo \alpha es superior o igual a 4\pi/N
para al menos un par de
arrollamientos.
6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
5, caracterizado porque el acoplador magnético (54) comprende
para cada primer par de arrollamientos un segundo par de
arrollamientos asociado a este primer par de arrollamientos,
estando cada segundo par de arrollamientos formado por un tercer
arrollamiento y por un cuarto arrollamiento (e_{3i}, e_{4i})
adyacentes acoplados magnéticamente entre sí y con los
arrollamientos primero y segundo del primer par asociado por
mediación del mismo núcleo de material magnético, estando el segundo
par aislado eléctricamente del primer par de arrollamientos
asociado, estando sólo los arrollamientos primero y segundo
(e_{1i}, e_{2i}) conectados con las fases de la fuente de
alimentación y estando sólo los arrollamientos tercero y cuarto
(e_{3i}, e_{4i}) conectados con el dipolo
eléctrico.
eléctrico.
7. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
5 ó 6, caracterizado porque el primer arrollamiento
(e_{1i}) de cada par está directamente conectado con una de las
fases de la fuente de alimentación mientras que el segundo
arrollamiento del mismo par está conectado con una fase diferente de
la fuente de alimentación por mediación del primer arrollamiento de
otro par de arrollamientos.
8. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
5 ó 6, caracterizado porque los arrollamientos primero y
segundo de cada par de arrollamientos están directamente conectados
a fases respectivas de la fuente de alimentación.
9. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque cada par de
arrollamientos es magnéticamente independiente de los otros pares de
arrollamientos.
10. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque cada
arrollamiento primero o segundo pertenece a la vez a un primer par
y a un segundo par de arrollamientos.
11. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
10, caracterizado porque cada arrollamiento está arrollado
alrededor de una rama de material magnético que tiene una primera
extremidad y una segunda extremidad, estando las primeras
extremidades de cada rama magnéticamente conectadas por mediación de
una primera pata de material magnético, estando las segundas
extremidades de cada rama magnéticamente conectadas por mediación de
una segunda pata de material magnético, describiendo las patas
primera y segunda cada una una circunvolución que une todas las
ramas.
12. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 5 a 11, caracterizado porque cada fase
de la fuente de alimentación impone una tensión o una corriente de
alimentación, siendo las formas de onda de estas tensiones o
corrientes de alimentación todas idénticas con un desfase angular
casi múltiplo de 2\pi/N.
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