FR2465356A1

FR2465356A1 - FREQUENCY CONVERTER CIRCUIT AND METHOD FOR CONVERTING A PULSE CONTINUOUS THREE-PHASE ACTER CURRENT

Info

Publication number: FR2465356A1
Application number: FR8019769A
Authority: FR
Inventors: John Foster Farrow
Original assignee: Medar Inc
Current assignee: Medar Inc
Priority date: 1979-09-13
Filing date: 1980-09-12
Publication date: 1981-03-20
Also published as: CA1168305A; DE3034151A1; JPS5688674A; FR2465356B1; GB2061032B; GB2061032A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES CONVERTISSEURS DE FREQUENCE ET UN PROCEDE DE CONVERSION DE FREQUENCE. ELLE SE RAPPORTE A UN CIRCUIT QUI RECOIT UN COURANT ALTERNATIF TRIPHASE PAR UN CIRCUIT REDRESSEUR EN PONT A DEUX ALTERNANCES 42 QUI ALIMENTE UN RESEAU 44 DE COMMUTATION QUI TRANSMET UN COURANT AU PRIMAIRE 110 D'UN TRANSFORMATEUR. SELON L'INVENTION, LE CIRCUIT REDRESSEUR 42 ET LE RESEAU DE COMMUTATION 44 COMPORTENT DES THYRISTORS TRIODES BLOQUES EN INVERSE DONT LA CONDUCTION EST COMMANDEE PAR UN CIRCUIT 46 DE SYNCHRONISATION. APPLICATION A LA COMMANDE DES TRANSFORMATEURS DE SOUDAGE.THE INVENTION CONCERNS FREQUENCY CONVERTERS AND A FREQUENCY CONVERSION PROCESS. IT RELATES TO A CIRCUIT WHICH RECEIVES A THREE-PHASE ALTERNATIVE CURRENT BY A TWO ALTERNATE BRIDGE RECTIFIER CIRCUIT 42 WHICH SUPPLIES A SWITCHING NETWORK 44 WHICH TRANSMITS CURRENT TO PRIMARY 110 OF A TRANSFORMER. ACCORDING TO THE INVENTION, THE RECTIFIER CIRCUIT 42 AND THE SWITCHING NETWORK 44 HAVE THYRISTORS THYRISTORS BLOCKED IN REVERSE THE CONDUCTION OF WHICH IS CONTROLLED BY A SYNCHRONIZATION CIRCUIT 46. APPLICATION TO THE CONTROL OF WELDING TRANSFORMERS.

Description

La présente invention concerne un circuit con-The present invention relates to a con-

vertisseur de courant électrique à contacteur, ainsi qu'un procédé de conversion d'un courant alternatif triphasé en courant continu, par redressement à deux alternances, et elle concerne plus précisément un convertisseur et un contactor-type electrical current-generator, as well as a method for converting a three-phase alternating current to a DC current, by means of a two-wave rectification, and more precisely relates to a converter and a

procédé de conversion tels qu'un primaire de transforma- conversion method such as a primary converting

teur reçoit un signal électrique alternatif ayant des ca- receives an alternative electrical signal with

ractéristiques électriques pratiquement identiques à celles d'un courant continu pendant les alternances individuelles, à des fréquences choisies, le procédé concernant aussi la electrical characteristics substantially identical to those of a direct current during individual alternations, at selected frequencies, the method also relating to

formation du signal alternant à fréquence choisie. formation of the alternating signal at a chosen frequency.

Jusqu'à présent, les contacteurs des conver- So far, the converters

tisseurs de fréquence utilisés ont été sous forme d'igni- Frequency weavers used were in the form of igni-

trons connectés aux trois phases séparées de primaires en plusieurs parties afin que des signaux redressés à une seule alternance soient formés dans les parties séparées des primaires. La figure 1 des dessins annexés est un trons connected to the three separate phases of multi-part primaries so that single-wave rectified signals are formed in the separate parts of the primaries. Figure 1 of the accompanying drawings is a

schéma d'un tel convertisseur de fréquence 10 à contac- diagram of such a frequency converter 10 to contact

teur. Le convertisseur 10 de fréquence est utilisé avec un circuit d'entrée d'un transformateur 12 ou fait tor. The frequency converter 10 is used with an input circuit of a transformer 12 or made

partie d'un teicircuit d'entrée.Le convertisseur 10 com- part of an input circuit.

prend des paires 14, 16 et 18 d'ignitrons montées en parallèle en sens inverses, ces paires étant représentées sous forme de commutateurs sur la figure 1, par raison de simplicité et étant connectées aux conducteurs 20, 22 et 24 d'une ligne 25 d'alimentation électrique triphasée takes pairs 14, 16 and 18 of opposite-connected parallel ignitrons, these pairs being shown in the form of switches in FIG. 1, for simplicity and being connected to the conductors 20, 22 and 24 of a line 25 three-phase power supply

et aux parties 26, 28 et 30 du primaire 32 du transforma- and parts 26, 28 and 30 of primary 32 of the transformation

teur 12. Le secondaire 34 du transformateur 12 est alors 12. The secondary 34 of the transformer 12 is then

relié à la charge 36 comme représenté sur la figure 1. connected to the load 36 as shown in FIG.

Dans une telle structure, lorsqu'une impulsion de courant positif est formée dans le secondaire 34 du transformateur 12, le commutateur 14 est fermé pendant unepériode dans laquelle la tension entre les conducteurs 20 et 22 est positive. Le commutateur 14 s'ouvre lorsque In such a structure, when a positive current pulse is formed in the secondary 34 of the transformer 12, the switch 14 is closed for a period in which the voltage between the leads 20 and 22 is positive. Switch 14 opens when

la tension entre les conducteurs 20 et 22 n'est plus po- the voltage between conductors 20 and 22 is no longer

sitive. Le commutateur 16 est ensuite fermé lorsque la tension entre les conducteurs 22 et 24 est positive, et sitive. The switch 16 is then closed when the voltage between the conductors 22 and 24 is positive, and

il est ouvert lorsque cette tension n'est plus positive. it is open when this voltage is no longer positive.

De manière analogue, le commutateur 18 est fermé en der- Similarly, the switch 18 is closed in the last

nier lorsque la tension entre les conducteurs 24 et 30 est positive. Dans un tel circuit, la sélection des seuls demi-cycles positifs de la tension, pour chaque phase de la ligne 25 d'alimentation triphasée, peut se poursuivre deny when the voltage between conductors 24 and 30 is positive. In such a circuit, the selection of the only positive half-cycles of the voltage, for each phase of the three-phase supply line, can continue.

jusqu'à ce que le noyau du transformateur soit à satura- until the core of the transformer is saturated

tion. Dans un tel circuit, le courant du secondaire du tion. In such a circuit, the secondary current of the

transformateur correspond aux demi-alternances du cou- transformer corresponds to the half-cycles of the

rant triphasé du primaire.three-phase primary.

Une telle forme d'onde continue est utile lors- Such a continuous waveform is useful when

que le circuit secondaire du transformateur comprend une inductance considérable. La forme analogue à un courant continu, produite par le convertisseur 10, est moins affectée par l'inductance et permet une utilisation plus that the secondary circuit of the transformer comprises a considerable inductance. The DC-like form, produced by the converter 10, is less affected by the inductance and allows for more use.

efficace de l'énergie du primaire.effective primary energy.

Cependant, les trois enroulements connectés du primaire du transformateur, c'est-à-dire les parties 26, 28 et 30, posent un problème au contacteur du fait However, the three connected windings of the primary of the transformer, that is to say the parts 26, 28 and 30, pose a problem to the contactor because

de la tension élevée appliquée aux commutateurs ou igni- the high voltage applied to the switches or igni-

trons. Normalement, dans le cas d'une ligne 25 d'alimen- trons. Normally, in the case of a power line 25

tation en courant alternatif à 480 V, la tension de crête qu'un contacteur doit supporter est d'environ 680 V. Cependant, étant donné la puissance de fuite entre les trois primaires 26, 28 et 30, la tension de crête aux bornes des ignitrons ou commutateurs-14, 16 et 18 est d'environ 1270 V. Des tensions transitoires élevées sont créées At 480 VAC, the peak voltage that a contactor must withstand is approximately 680 V. However, given the leakage power between the three primary 26, 28 and 30, the peak voltage across ignitrons or switches-14, 16 and 18 is about 1270 V. High transient voltages are created

lors de la coupure du courant à la fin de chaque impul- when the power is cut off at the end of each pulse

sion étant donné la nature inductive du transformateur et de sa charge. De manière analogue, des interruptions du courant dues au soufflage de soudure dans le cas o le transformateur 12 est un transformateur de soudage et because of the inductive nature of the transformer and its load. Similarly, current interruptions due to solder blowing in the case where the transformer 12 is a welding transformer and

des problèmes analogues font apparaître des tensions pa- similar problems reveal pa-

rasites aux bornes des enroulements primaires 26, 28 et du transformateur 12. Ces tensions parasites peuvent at the terminals of the primary windings 26, 28 and of the transformer 12. These parasitic voltages can

atteindre des amplitudes de 1000 V et plus. reach amplitudes of 1000 V and more.

Etant donné la combinaison des probbmes pré- Given the combination of the prob-

cités, tout contacteur utilisé dans un convertisseur de fréquence relié à une alimentation à 480 V doit pouvoir supporter une tension d'au moins 1820 V. L'expérience mentioned, any contactor used in a frequency converter connected to a 480 V power supply must be able to withstand a voltage of at least 1820 V. The experiment

montre qu'en fait, lorsque le convertisseur de fré- shows that, in fact, when the frequency converter

quence doit avoir un fonctionnement véritablement fia- must have a truly reliable func-

ble, la tension qui peut être supportée doit être d'en- the voltage that can be supported must be

viron 2500 V. Jusqu'à une période récente, les thyristors triodes à blocage inverse supportant 2500 V, quelle que soit leur puissance, n'étaient pas disponibles. La technologie de fabrication de ces dispositifs n'est pas encore bien au point. Ainsi, des thyristors triodes supportant 2500 V et permettant le passage d'un courant Viron 2500 V. Until recently, triode thyristors with reverse blocking of 2500 V, whatever their power, were not available. The manufacturing technology of these devices is not yet well developed. Thus, triode thyristors supporting 2500 V and allowing the passage of a current

d'intensité suffisante pour la commande d'un transfor- sufficient intensity for the control of a transfor-

mateur d'un convertisseur de fréquence de grande dimen- of a large frequency converter

sion sont extrêmement coûteux en comparaison des igni- are extremely expensive in comparison with

trons.trons.

En outre, dans le cas de l'utilisation de thyristors dans un convertisseur de fréquence classique du type représenté sur la figure 1, ces dispositifs ont tendance à conduire de façon parasite lorsque la tension qui leur est appliquée a un court temps de montée. Ce In addition, in the case of the use of thyristors in a conventional frequency converter of the type shown in FIG. 1, these devices tend to drive parasitically when the voltage applied to them has a short rise time. This

comportement est inacceptable car, si plusieurs thy- behavior is unacceptable because, if several thy-

ristors conduisent à un moment donné, il existe un ristors lead to a given moment, there is a

court-circuit entre deux des phases d'un réseau d'ali- short circuit between two phases of a power supply network

mentation triphasés par l'intermédiaire d'un transfor- three-phase operation through a transfor-

mateur. L'intensité élevée résultante du courant du primaire, pouvant atteindre 10 000 A, peut imposer des contraintes extrêmement sévères à un transformateur de sumer. The resulting high intensity of the primary current, up to 10 000 A, can impose extremely severe stresses on a transformer.

puissance dont la durée utile se trouve grandement ré- power whose useful life is greatly reduced.

duite à la suite de défauts d'isolement. due to insulation defects.

L'invention concerne un convertisseur de The invention relates to a converter of

fréquence à deux alternances, ayant six thyristors tri- two-wave frequency, having six tri-thyristors

odes bloqués en inverse, associés à un réseau de commu- odes blocked in reverse, associated with a network of

tation comprenant quatre thyristors triodes bloqués en including four triode thyristors blocked in

inverse supplémentaires, montés entre une ligne d'ali- additional inverse, mounted between a feed line

mentation électrique triphasée reliée aux redresseurs Three-phase electrical supply connected to the rectifiers

et un transformateur qui a un seul primaire ou un pri- and a transformer that has only one primary or one primary

maire à plusieurs parties séparées, connecté à la sor- mayor with several separate parts, connected to the

tie du réseau de commutation. Un circuit de synchronisa- part of the switching network. A synchronization circuit

tion est aussi utilisé selon l'invention pour la com- tion is also used according to the invention for

mande de la conduction et de l'arrêt de la conduction conduction and cessation of conduction

des thyristors, à des moments choisis, afin qu'un cou- thyristors, at selected times, so that

rant électrique redressé à deux alternances soit trans- two-wave rectified electrical power trans-

mis par le redresseur triphasé au réseau de commutation et afin que les impulsions de polarité voulue d'énergie électrique redressée soient transmises par le réseau de three-phase rectifier to the switching network and that the desired polarity pulses of rectified electrical energy are transmitted by the switching network.

commutation au secondaire du transformateur. secondary switching of the transformer.

Selon le procédé de conversion de fréquence à deux alternances de l'invention, un signal sous forme d'un courant alternatif triphasé-subit un redressement à deux alternances et le signal obtenu est transmis sur commande à un transformateur utilisateur sous forme According to the two-wave frequency conversion method of the invention, a signal in the form of a three-phase alternating current undergoes a two-wave rectification and the signal obtained is transmitted on command to a user transformer in form.

d'impulsions de polarité choisie, à des moments choisis. selected polarity pulses at selected times.

Les impulsions résulantes positiveset négativesreprésen- The resulting positive and negative pulses are

tant pratiquement un courant continu, sont transmises à un primaire unique de transformateur ou à un primaire en virtually a continuous current, are transmitted to a single primary transformer or a primary in

plusieurs parties.several parts.

D'autres caractéristiques et avantages de Other features and benefits of

l'invention ressortiront mieux de la description qui the invention will emerge more clearly from the description which

va suivre, faite en référence au dessin annexé sur le- will follow, made with reference to the attached drawing on the-

quel, la figure 1 ayant déjà été décrite - la figure 2 est un schéma d'un convertisseur which, Figure 1 having already been described - Figure 2 is a diagram of a converter

de fréquence à deux alternances selon l'invention, com- of two-wave frequency according to the invention,

prenant des thyristors triodes bloqués en inverse, ce circuit permettant la mise en oeuvre de l'invention; et - la figure 3 est une forme d'onde du signal transmis par le convertisseur représenté sur la figure 2, taking triode thyristors blocked in reverse, this circuit allowing the implementation of the invention; and FIG. 3 is a waveform of the signal transmitted by the converter represented in FIG. 2,

cette figure facilitant la description du convertisseur this figure facilitates the description of the converter

et du procédé selon l'invention.and the method according to the invention.

Comme l'indique la figure 2, le convertisseur As shown in Figure 2, the converter

24 653-5624 653-56

de fréquence à deux alternances selon l'invention com- of two-wave frequency according to the invention

prend un pont 42 redresseur à deux alternances d'un cou- takes a bridge 42 rectifier with two alternations of a cou-

rant triphasé, un réseau 44 de commutation et un circuit numérique 46 de synchronisation montés entre une ligne 48 d'alimentation triphasée et un transformateur 50 de soudage. L'énergie électrique provenant de la ligne 48 d'alimentation est reliée au redresseur triphasé 42 par 3-phase circuit, a switching network 44 and a digital synchronization circuit 46 mounted between a three-phase supply line 48 and a welding transformer 50. The electrical energy from the supply line 48 is connected to the three-phase rectifier 42 by

des conducteurs 104, 106 et 108 comme représenté. conductors 104, 106 and 108 as shown.

Le redresseur triphasé 42 comporte des thy- The three-phase rectifier 42 has

ristors triodes bloqués en inverse 52, 54, 56, 58, 60 et 62. Ces thyristors sont connectés comme représenté sous forme d'un pont redresseur à deux alternances, et ils ont des gâchettes 64, 66, 68, 70, 72 et 74, reliées reverse-locked triode ristors 52, 54, 56, 58, 60 and 62. These thyristors are connected as shown in the form of a two-wave rectifier bridge, and they have triggers 64, 66, 68, 70, 72 and 74 , connected

à des fils séparés 76 du circuit 46 de synchronisation. to separate wires 76 of synchronization circuit 46.

Les thyristors 52 à 62 sont mis par paires à l'état con- The thyristors 52 to 62 are put in pairs in the con-

ducteur par des signaux transmis par les fils 76 et pro- driver by signals transmitted by the wires 76 and

venant du circuit 46 de synchronisation afin qu'ils trans- from the timing circuit 46 so that they

mettent un courant alternatif triphasé redressé dont la put a three-phase alternating current rectified whose

polarité est indiquée à proximité des conducteurs de sor- polarity is indicated near the conductors of

tie 78 et 80.78 and 80.

Le réseau 44 de commutation comprend des thy- The switching network 44 includes

ristors triodes bloqués en inverse 82, 84, 86 et 88, formant un circuit analogue à un pont à deux alternances, ayant une entrée, reliée aux conducteurs 78 et 80 du circuit redresseur 42. Les thyristors 82, 84, 86 et 88 ont des gâchettes 90, 92, 94 et 96 qui sont reliées à reverse-locked triode ristors 82, 84, 86 and 88 forming a two-wave bridge-like circuit having an input connected to the conductors 78 and 80 of the rectifier circuit 42. The thyristors 82, 84, 86 and 88 have triggers 90, 92, 94 and 96 which are connected to

des fils séparés 98 du circuit 46 de synchronisation. separate wires 98 of the synchronization circuit 46.

Les thyristors 82, 84, 86 et 88 sont mis à l'état con- The thyristors 82, 84, 86 and 88 are brought into the con-

ducteur par paires sous la commande de signaux transmis paired conductor under the control of transmitted signals

par les conducteurs 98 provenant du circuit 46 de syn- by the conductors 98 from the circuit 46 of

chronisation. Le réseau 44 de commutation est destiné à nization. The switching network 44 is intended for

transmettre des impulsions de polarité choisie du cir- transmit pulses of selected polarity from the

cuit redresseur 42 au transformateur 50, par des fils baked rectifier 42 to the transformer 50, by wires

100 et 102 de sortie.100 and 102 output.

Le transformateur 50 qui peut être un trans- The transformer 50 which can be a trans-

formateur de soudage, est polarisé positivement et com- welding trainer, is polarized positively and com-

prend le primaire 110 qui a des parties séparées 112, 114 et 116 et le secondaire 118. Les parties 112, 114 et 116 du primaire 110 sont connectées en parallèle les unes par rapport aux autres et reçoivent le signal de sortie du circuit 44 de commutation par l'intermédiaire des conduc- teurs 100 et 102. Il faut noter que le primaire 110 peut être un primaire en une seule partie ou en plusieurs parties montées en série ou un primaire 110 ayant des takes the primary 110 which has separate portions 112, 114 and 116 and the secondary 118. The portions 112, 114 and 116 of the primary 110 are connected in parallel with each other and receive the output signal of the switching circuit 44 via the conductors 100 and 102. It should be noted that the primary 110 may be a single or multiple series-connected primer or a primary 110 having

parties 112, 114 et 116 montées en parallèle comme re- parts 112, 114 and 116 connected in parallel as re-

présenté sur la figure 2.shown in Figure 2.

Lors du fonctionnement du convertisseur 40 par mise en oeuvre du procédé selon l'invention, le signal électrique triphasé de puissance provenant de la During the operation of the converter 40 by implementing the method according to the invention, the three-phase electrical signal of power coming from the

ligne 48 d'alimentation est transmis au circuit redres- feed line 48 is transmitted to the redesigned circuit.

seur 42 par les conducteurs 104, 106 et 108 et les thy- 42 by the drivers 104, 106 and 108 and the

ristors 52 à 62 sont alimentés successivement par paires ristors 52 to 62 are successively supplied in pairs

par des signaux provenant du circuit numérique 46 de syn- by signals from the digital circuit 46 of

chronisation, par les conducteurs 76, de manière qu'ils assurent le redressement à deux alternances du signal triphasé. Un signal électrique pratiquement en courant continu, formé par redressement du courant triphasé et chronization, by the conductors 76, so that they ensure the recovery of two-phase three-phase signal. A virtually DC electrical signal formed by rectifying the three-phase current and

polarisé comme représenté, est transmis par les conduc- polarized as shown, is transmitted by the

teurs 78 et 80.78 and 80.

Comme l'indique la figure 3 sur laquelle les courants électriques provenant des conducteurs 104, 106 et 108 sont représentés par les formes d'onde 122, 124 et 126, respectivement, l'ordre de mise à l'état conducteur As shown in FIG. 3 in which the electric currents from the conductors 104, 106 and 108 are represented by the waveforms 122, 124 and 126, respectively, the conductive order

des thyristors lors du redressement des demi-cycles po- thyristors during the recovery of the half-cycles po-

sitifs est le suivant. Les thyristors 54 et 56 sont mis sitives is the following. Thyristors 54 and 56 are put

à l'état conducteur pour la première phase 122. Les thy- in the conducting state for the first phase 122. The

ristors 58 et 60 sont mis à l'état conducteur pour la seconde phase 124 et les thyristors 62 et 52 sont mis à ristors 58 and 60 are turned on for the second phase 124 and the thyristors 62 and 52 are

l'état conducteur pour la troisième phase 126. the conductive state for the third phase 126.

Lors du redressement du demi-cycle négatif comme indiqué,sur la figure 3, les redresseurs 52 et 58 sont mis à l'état conducteur pour la première phase 122, les redresseurs 56 et 62 sont mis à l'état conducteur pour la seconde phase 124, et les redresseurs 60 et 54 sont mis Upon rectification of the negative half-cycle as shown in Fig. 3, the rectifiers 52 and 58 are turned on for the first phase 122, the rectifiers 56 and 62 are turned on for the second phase 124, and the rectifiers 60 and 54 are set

à l'état conducteur pour la troisième phase 126. in the conductive state for the third phase 126.

Le réseau de commutation 44 est excité afin qu'il transmette une tension de polarité voulue, aux moments voulus, au primaire 110, en synchronisme avec la commutation du redresseur 42 par le circuit numérique 46 de synchronisation, afin que des impulsions d'énergie électrique soient transmises par les conducteurs 100 et 102. Ainsi, lorsqu'une impulsion positive doit être transmise au transformateur 50, les gâchettes 92 et 94 sont excitées alors que, lorsqu'une impulsion négative The switching network 44 is energized so that it transmits a desired polarity voltage, at the desired moments, to the primary 110, in synchronism with the switching of the rectifier 42 by the digital synchronization circuit 46, so that pulses of electrical energy are transmitted by the conductors 100 and 102. Thus, when a positive pulse is to be transmitted to the transformer 50, the triggers 92 and 94 are excited whereas, when a negative pulse

doit être transmise par le transformateur 50, les gâchet- must be transmitted by the processor 50, the waste

tes 90 et 96 sont excitées.90 and 96 are excited.

Il faut noter que les thyristors triodes blo- It should be noted that the triode thyristors

qués en inverse cessent de conduire pendant une courte période repérée par la référence 134 sur la figure 3, conversely discontinue driving for a short period identified by reference 134 in Figure 3,

entre la production des impulsions positives et néga- between the production of positive and negative impulses

tives transmises au transformateur 50 afin que les thy- transmitted to the processor 50 so that the

ristors puissent se stabiliser.ristors can stabilize.

Le circuit 46 de synchronisatiopeut être sous forme de l'une des nombreuses commandes numériques connues capables de transmettre par les conducteurs 76 et 98, des impulsions à des moments choisis pour la mise à The synchronization circuit 46 can be in the form of one of the many known digital controls capable of transmitting through the conductors 76 and 98, pulses at selected times for setting

l'état conducteur des thyristors, par paires, à volonté. the conductive state of the thyristors, in pairs, at will.

Puisque de tels circuits de synchronisation sont bien connus des spécialistes qui savent les construire ou les Since such synchronization circuits are well known to specialists who know how to build or

choisir ou les programmer en fonction des caractéristi- choose or program them according to the characteristics

ques de l'invention, on ne décrit pas plus en détail ce of the invention, no further description is given of this

circuit 46.circuit 46.

Ainsi, lors du fonctionnement, le pont tripha- Thus, during operation, the tripha-

sé est commandé en phase afin qu'il forme une tension pratiquement continueentre les conducteurs de sortie 78 It is controlled in phase so that it forms a substantially continuous voltage between the output leads 78

et 80. Le réseau de commutation est utilisé pour la sé- and 80. The switching network is used for the

lection de la connexion du transformateur 50 aux conduc- the connection of the transformer 50 to the conductors

teurs positif et négatif de sortie 78 et 80. positive and negative output 78 and 80.

Dans le convertisseur 40 de fréquence à deux In the frequency converter 40 to two

alternances, les thyristors peuvent être d'un type suppor- alternations, the thyristors may be of a

tant une tension nominale de 1400 V, ce type étant relati- a nominal voltage of 1400 V, this type being relatively

vement peu coûteux et facilement disponible. La raison inexpensively and easily available. The reason

pour laquelle de tels dispositifs supportant 1400 V suffi- for which such devices supporting 1400 V are sufficient

sent est que le pont triphasé 42 comporte deux thyristors triodes bloqués en inverse montés en série pour chaque itinéraire du courant dans le pont. Ainsi, la tension That is, the three-phase bridge 42 has two reverse-coupled triode thyristors connected in series for each current path in the bridge. So the tension

qui peut être supportée est égale à la somme des ten- which can be supported is equal to the sum of the

sions qui peuvent être appliquées aux deux thyristors, soit 2800 V. Les thyristors du réseau de commutation 44 reçoivent la tension du réseau à 480 V, c'est-à-dire une tension de crête de 680 V. Cependant, ils ne subissent pas de tension plus élevée que cette tension de crête puisqu'il n'y a pas de puissance de fuite ou de couplage parasite entre les primaires du transformateur puisque les trois parties du primaire 110 du transformateur 50 The thyristors in the switching network 44 receive the network voltage at 480 V, i.e., a peak voltage of 680 V. However, they do not suffer voltage higher than this peak voltage since there is no leakage power or parasitic coupling between the primary of the transformer since the three parts of the primary 110 of the transformer 50

sont connectées en parallèle comme représenté. are connected in parallel as shown.

En outre, les courants transitoires dus à l'inductance du transformateur et de sa charge lors de l'arrêt de la commutation n'ont pas d'effets nuisibles dans le circuit et-lors de la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Toute tension transitoire apparaissant In addition, the transient currents due to the inductance of the transformer and its load when stopping switching have no adverse effects in the circuit and during the implementation of the method of the invention. . Any transient voltage appearing

aux bornes du transformateur lorsque le courant du pri- at the terminals of the transformer when the current of the

maire est interrompu est transmise à au moins deux thy- interrupted mayor is transmitted to at least two thy-

ristors montés en série, l'un étant polarisé en inverse series-mounted ristors, one being reverse biased

selon l'invention.according to the invention.

En conséquence, le circuit peut supporter des tensions transitoires d'au moins 2800 V. En outre, toute tension transitoire créée dans le circuit du transformateur n'est pas couplée à la ligne d'alimentation car un tel couplage nécessiterait As a result, the circuit can withstand transient voltages of at least 2800 V. In addition, any transient voltage created in the transformer circuit is not coupled to the supply line because such coupling would require

le claquage de quatre thyristors triodes montés en série. the breakdown of four triode thyristors connected in series.

La tension totale que peuvent supporter quatre thyristors montés en série est d'environ 5800 V. The total voltage that can support four thyristors connected in series is about 5800 V.

Ainsi, selon l'invention, les thyristors tri- Thus, according to the invention, tri-thyristors

odes bloqués en inverse peuvent être utilisés dans des convertisseurs de fréquence. En-outre, le convertisseur de fréquence à deux alternances selon l'invention présente Reverse-coupled odes can be used in frequency converters. In addition, the two-wave frequency converter according to the present invention

d'autres avantages.other advantages.

Comme un courant continu redressé à deux alter- As a two-way rectified DC

nances est appliqué aux primaires du transformateur, les intensités des courants de soudage transmis par le secon- daire peuvent être accrues puisque l'inductance présentée dans les primaires ne constitue plus une impédance pour le courant continu appliqué aux primaires. En outre, la résistance des primaires dans un transformateur multiple est réduite du fait de la connexion en parallèle des trois primaires. En outre, la forme d'onde du courant est bien plus régulière, surtout pour de faibles coefficients d'utilisation puisque la forme d'onde de courant est un courant continu redressé à deux alternances et non à une seule. La fréquence d'ondulation,de 360 Hz dans le cas If the currents in the primaries of the transformer are applied, the currents of the welding currents transmitted by the secondary can be increased since the inductance presented in the primaries no longer constitutes an impedance for the direct current applied to the primaries. In addition, the resistance of the primaries in a multiple transformer is reduced due to the parallel connection of the three primaries. In addition, the waveform of the current is much more regular, especially for low coefficients of use since the current waveform is a rectified DC current with two alternations and not just one. The ripple frequency, 360 Hz in the case

d'une fréquence de réseau de 60 Hz, est filtrée très ef- network frequency of 60 Hz, is filtered very ef-

ficacement par l'inductance du secondaire si bien qu'un enregistreur classique à bande de papier recevant la tension appliquée à une charge n'indique pratiquement aucune ondulation, même pour les plus faibles valeurs by the secondary inductance so that a conventional paper tape recorder receiving the voltage applied to a load shows virtually no ripple, even for the lowest values

du chauffage.heating.

Le facteur de puissance présenté à la ligne The power factor presented at the line

d'alimentation est amélioré car il n'y a pas de compo- is improved because there is no

sante continue dans le courant consommé. Le convertisseur health continues in the current consumed. The converter

de la figure 2, considéré comme charge, ressemble beau- Figure 2, considered as a load, looks much like

coup à un moteur triphasé.blow to a three-phase motor.

Lorsque le courant est interrompu, les primaires du transformateur sont totalement déconnectés de la ligne When the current is interrupted, the primary of the transformer are totally disconnected from the line

d'alimentation. Il n'y a pas de tension entre les primai- Power. There is no tension between the primaries

res et la masse. Il s'agit d'une caractéristique avanta- and the mass. This is an advantageous characteristic

geuse au point de vue de la sécurité et qui assure l'iso- security and ensures the isolation of

lement du transformateur contre les effets des tensions transitoires très élevées dues à la foudre et à d'autres the transformer against the effects of very high transient voltages caused by lightning and other

évènements catastrophiques.catastrophic events.

Les transformateurs utilisés dans de tels convertisseurs selon l'invention peuvent être peu coûteux car ils ne nécessitent qu'un primaire. La fiabilité et la longévité du transformateur sont aussi améliorées étant Transformers used in such converters according to the invention can be inexpensive because they require only a primary. The reliability and longevity of the transformer are also improved as

donné la plus grande simplicité.given the greatest simplicity.

Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourraapporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre. il It is understood that the invention has been described and shown only as a preferred example and that we can bring any technical equivalence in its constituent elements without departing from its scope. he

Claims

1. A two-wave frequency converter, characterized in that it comprises a three-phase rectifier circuit (42) intended to be connected to a source (48) of three-phase electrical energy and to transmit a substantially continuous current rectified twice. alternations to a switching network (44), a switching network

(44) connected to the rectifier circuit (42) and intended to receive

see the DC current rectified so that it transmits

put the direct current in the form of pulses at a

transformer mayor (110) with the desired polarity, and a synchronization circuit (46) connected to the rectifier circuit (42) and the switching network (44) and for synchronizing the operation of the rectifier circuit (42) and the rectifier circuit (42). switching (44) to form substantially continuous current pulses with alternating polarities, transmitted to a

frequency chosen by the switching network (44).

2. Converter according to claim 1, characterized

characterized in that the three-phase rectifier circuit (42) com-

takes six inverse-locked triode thyristors (52-62) connected as a three-phase rectifier circuit

two-wave bridge, and the thyristors are connected

synchronization circuit (46) so that they are

conductive state in pairs and ensure

two-wave shaping of electrical energy

three-phase source from the source (48) of electrical energy

three-phase trench.

Converter according to claim 1, characterized

in that the switching network (44) comprises

four thyristors triodes blocked in reverse (82-88) con-

connected to the synchronization circuit (36) so that they are turned on in pairs and transmit the DC current of the rectifier circuit, and the thyristors are connected to the synchronization circuit (36). (42), transmitted by the switching network (44) to:

the primary (110) of a transformer, with the desired polarity

read.

4. Convert according to the claim-IcatiD-. 1, cara'-

Hereinafter further comprising the nr -. (110) of a transforma -. l = r D '- one or more windings connected so that they behave as

a single winding.

5. Converter according to claim 1, characterized

in that it comprises the primary (110) of a trans-

trainer which has three separate windings (112, 114, 116) which are connected in parallel with each other

and at the terminals of the switching network.

Converter according to claim 1, characterized

characterized in that the synchronization circuit (46) com-

carries a device for interrupting the conduction of the rectifier circuit (42) and the switching network (44) for a short period between pulses

positive and negative alternating.

7. Two-frequency frequency conversion method

characterized in that it comprises the conversion of three-phase AC electrical energy into a two-wave rectified DC, and the transmission of direct current in the form of polarity pulses.

to a transformer primary and with a frequency of

quence.

8. Method according to claim 7, characterized in that the three-phase electrical energy is rectified in a two-wave bridge rectifier circuit comprising six thyristors triodes blocked in reverse,

by alternating excitation of selected pairs of thyristors.

9. Process according to claim 7, characterized

in that the control-of the transmission of the current

tinu is provided by a switching network which

carries four thyristors triodes blocked in reverse, by

alternating excitations of thyristor pairs.

10. Process according to claim 7, characterized in that the conversion of the three-phase alternating energy

and the transmission of direct current in the form of pulses

sions are interrupted for a short time between

positive and negative polarity pulses.