FR2577729A1 - Inverseur a modulation de largeur d'impulsions - Google Patents

Abstract

A.CONVERTISSEUR CONTINU-TRIPHASE A MODULATION DE LARGEUR D'IMPULSIONS. B.INVERSEUR CARACTERISE EN CE QUE: -ON GENERE ESSENTIELLEMENT DES TENSIONS DE POLE A VARIATION SINUSOIDALE V, V, V N'AYANT PAS DE VALEURS DANS DES ZONES PREDETERMINEES ADJACENTES A CHAQUE LIMITE D'ALIMENTATION, - ON COMMUTE 38, 40, 42, CHAQUE TENSION DE POLE SUR UNE LIMITE PREDETERMINEE FIXE DE L'ALIMENTATION V OU AU COURS DE CHAQUE DEMI-CYCLE - ETON MODIFIE LA COURBE DE CHAQUE TENSION DE POLE PENDANT QU'UNE TENSION DE POLE, ASSOCIEE, PREDETERMINEE, EST FIXE DE FACON QUE LA TENSION RESULTANTE TRIPHASEE DE POLE A POLE U, U, U CORRESPONDE A DES COURBES SINUSOIDALES. C.L'INVENTION CONCERNE UN CONVERTISSEUR CONTINU-TRIPHASE A MODULATION DE LARGEUR D'IMPULSIONS.

Description

" Convertisseur continu-triphasé à modulation de

largeur d'impulsions".

La présente invention concerne un inverseur et notamment)un inverseur à modulation de

largeur d'impulsions, encore appelé inverseur PWHMjuti-

lisant une alimentation continue à tension fixe.

Dans certaines applications, il est souhaitable d'alimenter une charge triphasée sans harmoniques de la fondamentale, comme, par exemple pour un moteur alternatif à induction, à partir d'une source de courant continu à tension de sortie fixe1 telle qu'un ensemble de batteries. Comme les batteries sont coûteuses, il est souhaitable d'obtenir la tension de crête à crête, efficace, la plus élevée possible à

partir de la tension continue disponible.

La présente invention a pour but de créer un procédé et un dispositif permettant de

rendre maximale la tension de sortie efficace de l'in-

verseur triphasé pour réduire au minimum le nombre de

batteries nécessaires pour obtenir cette tension.

A cet effet, l'invention concerne un procédé pour augmenter la tension maximale de sortie triphasée d'un inverseur PWM ou à largeur d'impulsions, modulée à partir d'une alimentation continue ayant une limite supérieure et une limite inférieure de tension, caractérisé en ce que, on génère essentiellement des tensions de pôle à variation sinusoidale n'ayant pas de valeurs dans des zones prédéterminées adjacentes à

chaque limite d'alimentation, on commute chaque ten-

sion de pôle sur une limite prédéterminée fixe de l'alimentation au cours de chaque demi-cycle, se tra- duisant par des changements en gradins dans les courbes de tension de pôles à partir de valeurs à variation sinusoïdale jusqu'à une valeur limite fixe, et on modifie la courbe de chaque tension de pale pendant qu'une tension de pale, associée, prédéterminée est fixe de façon que la tension résultante triphasée de

pôle à pôle corresponde à des courbes sinusoidales.

L'invention concerne également un inverseur PWM pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, cet inverseur étant caractérisé en ce que le moyen de commande comprend un moyen pour commuter chaque demi-cycle de chaque tension de pôle sur une limite de tension fixe prédéterminée de l'alimentation pour un nombre prédéterminé de degrés électriques, on obtient des changements en forme d'échellons à partir d'une courbe à variation essentiellement sinusoidale jusqu'à la tension limite fixe correspondante pour augmenter les tensions efficaces maximales de pôle à pale susceptibles d'être fournies par l'alimentation

unidirectionnelle.

La présente invention sera décrite de façon plus détaillée à l'aide des dessins annexés, dans lesquels:

- la figure 1 est un schéma sim-

plifié d'une section d'inversion de puissance alimen- tant une charge triphasée,telle qu'un moteur à

induction à partir d'une alimentation à tension con-

tinue constituée par exemple par un ensemble de batte-

ries. - la figure 2 est un diagramme

vectoriel des phases tension de pale-tension de réfé-

rence et les tensions entre ples résultantes de l'in-

verseur selon la figure 1.

- la figure 3 est un schéma des courbes des deux tensions et les tensions entre pale qui en résultent pour la technique de modulation en

six étapes.

- la figure 4 est un schéma d'une tension de pôle, idéale et des courbes de tension de

pôle à pale selon la technique PWM.

- la figure 5 est un schéma des courbes de tension de pôle et de tension de pôle à

pôle générant la tension de sortie sinusoidale maxi-

male théorique à partir d'une tension d'entrée, con-

tinue, donnée.

- la figure 6 est un schéma mon-

trant les courbes de tension de pale et de tension de pôle à pôle selon la figure 5, modifiées de façon à comporter les limites de temps de branchement et de coupure des dispositifs de commutation d'alimentation

servant aux pôles de puissance.

- la figure 7 est un schéma mon-

trant les courbes de tension de pale, réalisé selon

l'enseignement de l'invention et des tensions sinusoi-

dales entre pôles, qui en résultent.

- la figure & est un schéma d'un modulateur à base d'ordinateur correspondant à un mode

de réalisation préférentiel de l'invention.

- la figure 9 est une courbe de tension de pôle enregistrée dans un tableau de mise à jour de la mémoire morte (ROM) de l'ordinateur de la

figure 8.

- les figures 10 et 11 montrent

le découpage de la courbe de la figure 9 en deux com-

posantes et l'enregistrement de celle -ci dans les tableaux de mise à jour selon un mode de réalisation

préférentiel de l'invention.

- les figures 12 et 13 montrent comment les courbes des figures 10 et 11 respectives peuvent être organisées pour être enregistrées dans

deux tableaux de mise à jour.

- la figure 14 montre comment les deux tableaux de mise à jour selon les figures 10 à 13 peuvent être enregistrés dans un tableau de mise à jour

circulaire.

- la figure 15 est un ordinogramme d'un programme d'initialisation de l'ordinateur de la

figure 8.

- la figure 16 est un ordinogramme d'un programme d'interruption commandant la commutation

des pÈles de puissance.

- la figure 17 est un ordinogramme d'un programme de commande principal préparant les signaux des pôles de puissance lorsqu'on utilise les

tableaux de mise à jour selon les figures 10 et 11.

- la figure 17A est une partie modifiée de l'ordinogramme de la figure 17 préparant les signaux pour les pales de puissance lorsqu'on utilise les tableaux de mise à jour des figures 12 et

13.

- la figure 18 montre une modula-

tion à double flanc.

- la figure 19 est une carte de mémoire RAM montrant une pile FIFO contenant les valeurs de temps pour une horloge de durée et les signaux des pÈles de puissance pour chaque intervalle de durée dans

l'exemple de la figure 18.

- la figure 20 montre une modula-

tion par un seul flanc (flanc arrière).

- la figure 21 est une carte de mémoire vive RAM montrant une pile FIFO contenant les valeurs de temps et les signaux des pôles de puissance au cours de chaque intervalle de durée, pour l'exemple représenté à la figure 20 et, - la figure 22 est une carte de mémoire vive RAM mettant à jour les horloges et autres variables pour les programmes représentés aux figures

, 16 et 17.

En résumé, la présente description

concerne une structure d'inverseurs PWM et des procédés

de mise en oeuvre de tels inverseurs, la source d'ali-

mentation ayant une tension fixe. On obtient la tension

de sortie efficace maximale des trois phases de l'in-

verseur en commutant chaque tension de pôle d'une

valeur variable à une limite d'alimentation de puis-

sance fixe, prédéterminée, pour une partie prédétermi-

née de chaque demi-cycle de chaque pôle de tension.

Sur un nombre prédéterminé de degrés électriques de l'alternance devenant positive ou semi-cycle d'une tension polaire, on commute sur la limite supérieure fixe,c'est-à-dire sur la borne de sortie positive de la source de tension continue. Au cours d'un nombre prédéterminé de degrés électriques de l'alternance devenant négative ou demi-cycle, chaque tension de

pôle est commutée sur la limite inférieure fixe c'est-

à-dire sur la borne de sortie négative de l'alimenta-

tion en continu. De plus pendant qu'une tension de pôle

est fixe, une tension de pôle correspondante, prédéter-

minée, nécessaire à obtenir une tension entre pôles prédéterminée, est modifiée comme nécessaire de façon

à obtenir une tension entre pôles de forme sinusoidale.

Dans un mode de réalisation pré-

déterminé de l'invention, on utilise un modulateur à base d'ordinateur, la forme de la courbe de la tension d'un pôle étant enregistrée dans une mémoire morte (mémoire ROM). La forme de la courbe est enregistrée dans un premier et dans un second tableau de mise à jour dont on combine les sorties. Les parties variables de la courbe de tension de pôle sont enregistrées dans un premier tableau de mise à jour et les parties fixes

sont enregistrées dans un second tableau de mise à jour.

Le second tableau de mise à jour peut donner les limi-

tes supérieure et inférieure fixes avec un seul bit, tel que par exemple le bit d'état "un" pour la limite supérieure et le bit d'état "zéro" pour la limite inférieure. Selon les dessins et notamment la figure 1, on a un schéma simplifié d'un inverseur 30, triphasé, à modulation de largeur d'impulsions (PWM)" alimenté à partir d'une source de tension continue 32 telle qu'un ensemble de batteries. L'inverseur 30 qui se présente sous la forme d'un pont triphasés, comprend des lignes d'alimentation en continu 34 et 36 reliées à l'alimentation continue 32. La ligne 34 est reliée à la limite supérieure fixe ou borne positive de l'alimentation 32 et la ligne 36 est reliée à la limite

inférieure fixe ou borne négative de l'alimentation 32.

Un premier, un second et un troi-

sième pôle de puissance 38, 40 et 42-qui fournissent

respectivement les trois phases d'une tension alterna-

tive, sont branchés entre les lignes 34 et 36. Les pôles de puissance jouent chacun le rôle d'un commutateur à deux positions reliant une borne de sortiesoit au côté positif, soit au côté négatif de l'alimentation continue 32. Les p8les de puissance 38, 40, 42 ont des bornes de sortie respectives 44, 46, 48 reliées à une charge alternative triphasée 50 telle qu'un moteur à

induction, alternatif, entraînant une cabine d'ascen-

seur dont on règle la vitesse. La cabine d'ascenseur est seulement donnée à titre d'exemple pour un moteur à induction, triphasé, qui peut entraîner n'importe

quelle charge dont on veut régler la vitesse. Un géné-

rateur de schéma de vitesse 52 fournit un signal cor-

respondant à la vitesse de consigne de la cabine en fonction de la position de la cabine et un processeur 54 compare la vitesse souhaitée à la vitesse effective de la cabine pour générer un signal d'erreur. En réponse au signal d'erreur, le processeur 54 fournit des signaux desortie donnant à tout instant la tension et la fréquence de consigne du moteur pour réduire au minimum l'erreur de vitesse; un dispositif de commande PWM 56 branche ou coupe les pôles de puissance pour obtenir les tensions triphasées entre lignes U1, U2 et U3, nécessaires c'est-à-dire les tensions entre les pôles de puissance, tensions ayant l'amplitude et la

fréquence instantanées nécessaires au moteur à induc-

tion pour entraîner la cabine d'ascenseur à la vitesse souhaitée. La figure 2 est un diagramme vectoriel montrant les tensions entre les pôles et la tension de référence V1, V2, V3 ainsi que les tensions entre pôles,

résultantes U1, U2 et U3.

La figure 3 montre le développe-

ment d'une tension alternative de-ligne à ligne U1 à partir des tensions de phase ou de pale VL et V2 en

utilisant une technique de modulation en six étapes.

Alors que la tension entre les maxima de ligne à ligne

U1 est le double de l'amplitude de la tension d'alimen-

tation en continu et que la valeur efficace de la ten-

sion fondamentale de ligne à ligne correspond à 78 % de l'alimentation continue, ce qui correspond à une utilisation à rendement élevé de l'alimentation, les

courbes sont rectangulaires. Ainsi, les courbes con-

tiennent des harmoniques gênantes qui engendrent des bruits de moteur et des pulsations de couple rendant

préférable la technique de modulation de largeur d'im-

pulsions pour l'application à l'ascenseur car; dans ce cas, il est important d'avoir un bruit faible et une

course régulière.

La figure 4 montre le schéma de commande de l'inverseur PWM dans lequel les pôles sont commutés dans le sens passant et dans le sens bloqué

suivant un mode de régulation de commutation. La sor-

tie moyenne de chaque pale varie de façon sinusoïdale de même que les tensions de ligne à ligne. La figure 4 montre les formes de courbes "idéales" générées par

la technique PWM. Pour les courbes idéales, c'est-à-

dire lorsque les tensions de p8le et les tensions de pôle à pôle sont sinusoidales, la tension de ligne entre les maxima est égale à 1,7 fois la tension V max de l'alimentation en continu et la tension efficace de ligne à ligne est alors seulement égale à 61,2 % de la tension de source, continue Vmax. Pour cela, il faut que la tension d'alimentation soit beaucoup

plus élevée que lorsqu'on utilise la technique de modu-

lation en six étapes représentée à la figure 3 pour

générer une tension de sortie, efficace, déterminée.

Comme pour avoir une tension plus élevée, il faut un

plus grand nombre de batteries constituant l'alimenta-

tion continue 32, il est souhaitable de pouvoir réduire le nombre de batteries nécessaires pour une tension de sortie, efficace, donnée, mais cet objectif s'atteint seulement si les formes de courbes de tension de ligne

à ligne sont sinusoidales.

La figure 5 montre comment;en théorieon peut augmenter la tension efficace pour une amplitude d'alimentation continue, donnée, en modulant les pôles de puissance de façon que les courbes des pôles de puissance présentent des parties choisies de courbes sinusoïdales avec des sections plates pour les deux limites de l'alimentation continue de façon

que la courbe sinusoidale de ligne à ligne U1 soit à -

une valeur extrême de façon précise pour Vmax et Vmin max min' La tension de ligne entre les extrêmes U1 est double

de la tension d'alimentation continue V et la ten-

max sion efficace de ligne à ligne est augmentée jusqu'à

78,7 % de la tension VMax de l'alimentation continue.

max Cela correspond à la tension sinusoidale théorique

maximale que peut fournir l'alimentation continue.

Toutefois, on ne peut arriver au maximum théorique de la figure 5 à cause des limites de commutation donnant un temps d'ouverture et un temps

de fermeture aux dispositifs de commutation en techni-

que état solide qui sont,en général,des thyristors ou

des transistors utilisés pour les pales de puissance.

Chaque commutateur de puissance doit être "ouvert" ou "fermé" pour une période minimale qui est de façon caractéristique comprise entre 50 et 100 ps. Cela limite le temps de travail par cycle de l'inverseur PWM. Pour la technique PWM, il faut une porteuse dont la fréquence soit beaucoup plus grande que la fréquence de sortie alternative la plus élevée que peut fournir un inverseur pour diviser la courbe sinusoidale de sortie en un ensemble de sections ou de périodes de porteuse. L'amplitude de la courbe sinusoidale recherchée, au cours de chaque période de porteuse est transformée en un pourcentage

de chaque période de porteuse correspondant au bran-

chement du pôle de puissance. La fréquence de sortie est déterminée par le nombre de périodes de porteuse

utilisées pour former une courbe sinusoidale de sortie.

Ainsi,pour les limites de temps de commutation, de branchement et de coupure des commutateurs de puissance ci-dessus, et en ayant un minimum d'une durée de 100 Ps pour les temps de branchement et de coupure et une période de porteuse de 1000 ps, selon les exemples

pratiques, les cycles de travail attribuables corres-

pondent à 0 %, 10 % - 90 % et 100 %. Les cycles de travail entre 0 % et 10 % ainsi qu'entre 90 % et 100 % sont des zones interdites. Les temps de branchement et de coupure des dispositifs de commutation de puissance

servent à déterminer la fraction de modulation M1.

Pour l'exemple qui vient d'être mentionné, la fraction

de modulation M1 est égale à 0,9.

La figure 6 montre les tensions de p8le V1 et V et la tension de ligne à ligne résultante 1 2 U1 que l'on obtient si l'on applique les limites de temps de branchement et de coupure des dispositifs de commutation de puissance. Il est à remarquer que les tensions de pôle V1 et V2 correspondent à des parties

plates pour la fraction de modulation M1 et à des par-

ties plates pour l-Ml, Vmax étant égal à 1. Dans l'exemple de la figure 6, la tension entre les extrêmes de ligne à ligne U1 est limitée à 1,6 fois la tension d'alimentation Vmax et la tension efficace de ligne à

ligne est limitée à 56,6 % de la tension d'alimenta-

tion V max La présente invention reconnait que, dans l'exemple précédemment exposé, que l'on ne peut obtenir des rapports de travail de cycle compris *11 entre 0 et 10 % et entre 90 % et 100 %, mais que des rapports de travail de cycle de 0 % et 100 % peuvent se réaliser. Au lieu de faire la régulation seulement entre 10 % et 90 %, en changeant la forme de courbe, on atteint une limite de rapport de cycle de travail,

on commute de façon a passer par une fonction en gra-

dins sur la limite d'alimentation, fixe, adjacente.

La courbe est alors verrouillée efficacement à cette limite jusqu'à ce que l'on revienne de nouveau à la plage autorisée. Lorsque cela se produit, la courbe est commutée pour passer suivant un gradin, accentué, de la limite d'alimentation fixe, jusqu'à une partie régulée, modifiée de la courbe. De telles courbes de tension de référence de pôle à pôle V1, V2, V3 et les courbes sinusoidales de ligne à ligne U1, U2, U3

résultantes sont données à la figure 7.

Selon la figure 7, on remarque que lorsqu'une courbe de tension de pôle en général V1 est maintenue à la limite d'alimentation de puissance Vmax ou à la limite d'alimentation zéro, la tension de pôle correspondante V2 nécessaire pour obtenir la

tension de pôle à pôle U1 est changée de façon appro-

priée pour obtenir la courbe sinusoidale pour la ten-

sion U1.

Comme représenté à la figure 7, lorsque la tension de pôle V2 est commutée sur la

limite inférieure de l'alimentation pour les 60 pre-

miers degrés, la tension de pôle V1 prend exactement la forme du segmentsouhaitée pour U1 entre 0 et 60

degrés c'est-à-dire que U1 est égal à 0-V1 ou -V1.

Lorsque la tension de changement de pôle V1 atteint la limite supérieure du cycle de travail M1, elle commute de façon à passer au point 58, de la courbe régulée à l'alimentation fixe V max La tension de pale V2 saute simultanément de la limite d'alimentation inférieure, fixe, c'est-à-dire zéro jusqu'au point 60. Cette partie de changement de la tension 2 du point 60 au point 62 est choisie de

façon que V2-Vmax forme la section sinusoïdale, néga-

tiverecherchée de U1 entre 60 degrés et 120 degrés. Lorsque V1 descend brusquement de la limite supérieure de l'alimentation Vmax pour revenir à la zone régulée au point 64 (correspondant à l'angle électrique de degrés) , V2 assure le changement en descendant jusqu'au point 66. Les valeurs de changement de V1 et V2 sont alors choisies de façon que la résultante V2V1 forme la partie de la courbe U1 comprise entre degrés et 180 degrés. Pour l'angle de 180 degrés, la courbe V atteint la limite supérieure du cycle de travail au point 68, puis commute de façon à sauter

brusquement jusqu'à la limite supérieure Vmax de l'ali-

max mentation. La courbe V1 saute simultanément du point au point 72 et sa valeur de changement entre 180 et 240 degrés est choisie de façon que la différence VMax- V1donne le segment de la courbe sinusoïdale U recherchée entre 180 de grés et 240 degrés. Si V2 revient brusquement de la limite supérieure de Vmax max de l'alimentation à la zone autorisée au point 74, V1 atteint simultanément la limite inférieure du cycle

de travail de la zone autorisée au point 76, puis des-

cend suivant le gradin jusqu'à la limite inférieure de l'alimentation. Pendant que V1 est maintenu à zéro entre 240 et 300 degrés, V2 et U2 coincident puisque

V2 2

U1 = V2-0, c'est-à-dire V2. Lorsque V1 revient brusque-

ment de la limite inférieure de l'alimentation à la zone autorisée au point 78, V2 remonte brusquement du

point 80 au point 82 et V2 s'écarte de la courbe sinu-

soidale U1, recherchée de façon que la différence V2-V1 constitue le segment sinusoidal recherché pour

U1entre les angles électriques de 300 et 360 degrés.

On remarque selon la figure 7, que l'alternance devenant positive de chaque tension de pôle est commutée sur la limite supérieure V de max l'alimentation pour un angle électrique de 60 degrés centré de façon uniforme sur cette alternance et en ce que chaque alternance devenant négative pour chaque tension polaire est commutée sur la limite inférieure de l'alimentation pour un angle électrique de 60

degrés, et cela également de façon centrée uniformé-

ment sur cette alternance. Il en résulte la tension sinusoidale maximale de pôle à pôle égale à 1,8 fois la tension VMax continue d'alimentation lorsque la max fraction de modulation M1 est égale à 0,9. La tension efficace de sortie, disponible, correspond à 63,6 % de la tension continue d'alimentation c'est-à-dire une

amélioration de 12,5 % de l'utilisation, de l'alimenta-

tion continue par comparaison avec le montage de la figure 6. Ainsilorsque l'alimentation continue est

un système de batterie, cela se traduit par une écono-

mie d'environ 12,5 % de coût en batteries.

Bien que la description soit cen-

trée ici sur l'obtention de la tension de sortie maxi-

male par un inverseur PWM, la technique de modulation décrite permet de générer toute tension jusqu'à la tension maximale susceptible d'être obtenue, sans nécessiter de cycle de travail à commutation non

réalisable. Cela découle de façon évidente de la des-

cription d'un mode de réalisation pratique de l'inven-

tion qui sera décrit en détail. Lorsque les tensions

de pôle sont réduites par rapport à leur valeur maxi-

male, les parties plates, fixes, restent aux limites de l'alimentation jusqu'à ce que la tension recherchée par rapport aux pôles soit réduite d'environ 70 % de la tension fixe d'alimentation. En-dessous de cette valeur, les parties plates, fixées de la courbe de la

tension de pôle s'écartent des limites de l'alimenta-

tion.

Le mode de réalisation préféren-

tiel de l'invention utilise un modulateur à base d'or-

dinateur, la courbe de l'un des pôles par exemple la courbe V1 représentée à la figure 7, étant mise en mémoire dans un tableau de mise à jour de la mémoire

de l'ordinateur. La figure 8 est un schéma d'un inver-

seur PWM à base d'ordinateur 90. L'inverseur 90 com-

prend un pont triphasé 92 ayant des commutateurs de puissance pour chaque pôle tels que des transistors 94 et 96 de type NPN pour le pôle NO 1. Des diodes 98 et 100 shuntent les transistors 94 et 96 respectifs pour faire passer le courant inverse. Un ensemble de

batteries 102 est relié aux lignes de sortie de ten-

sion continue 104 et 106 du pont 92; les bornes de sortie alternatives 108, 110, 112 du pont 92 sont

reliées à un moteur à induction triphasé 114 par l'in-

termédiaire d'un filtre 116 à 200 Hz.

Les signaux de réaction de vitesse et de positionpar exemple fournis par une roue phoniquesont appliqués en retour du moteur 114 ou de

la charge entraînée par le moteur 114 vers un proces-

seur principal 118. Le processeur principal 118 four-

nit un signal d'erreur à partir du signal de vitesse de consigne et du signal de vitesse réel; ce signal d'erreur est formé en une amplitude de tension R et

une fréquence f pour être fourni au moteur à induction.

La fréquence f peut être modifiée en un angle F calculé à partir de la fréquence f et de la période de porteuse T9. L'angle F est l'angle cbnt doit avancer le pointeur A comme cela est représenté dans les tableaux de mise à jour de la figure 14. L'angle F détermine ainsi la vitesse à laquelle le pointeur A parcourt le tableau de mise à Jour. Comme le tableau de mise à jour contient des valeurs instantanées et des tensions de phase d'un cycle, la fréquence de la tension de sortie est proportionnelle à l'angle F. L'amplitude R est le sommet de la tension de sortie voulue exprimé en termes de tension maximale VMax fournie par l'ali- max mentation continue 102 c'est-à-dire: Vsommet voulu R = V max

Le processeur principal 118 four-

nit en sortie la donnée F au bus 120 ainsi qu'une adresse identifiant la donnée sur le bus comme angle F. Le processeur principal 118 fournit alors en sortie la donnée R au bus 120 ainsi qu'une adresse identifiant la donnée sur le bus comme constituant l'amplitude R. Un micro-ordinateur sur plaquette unique 122 tel que le composant Intel 8051 peut servir de dispositif de commande PWM. Le signal ALE à 2 MHz de l'ordinateur est appliqué à un diviseur de fréquence 124 tel qu'un compteur à 4 bits donnant un signal de temps à une fréquence de 250 KHz pour l'ordinateur. (horloge). Le micro-ordinateur 122 utilise les données R et F pour préparer les signaux pour les circuits de commande de pôle 126 qui commandent les instants de branchement et de coupure des pôles. Des circuits d'entraînement de pôle peuvent être 6 circuits-tampons à collecteur

ouvert fournissant + 15 mA pour commander les pôles.

De façon plus précise, la courbe Vy représentée aux figures 7 et 9 est enregistrée dans la mémoire morte (ROM) 128 du micro-ordinateur, mémoire qui, pour les besoins de l'exemple, est représentée à l'extérieur de la plaquette. La mémoire vive (RAM)

de l'ordinateur est également représentée à l'ex-

térieur de la plaquette. La valeur maximale de V1 est enregistrée pour en tout 360 degrés électriques de la courbe. Le nombre d'entre;- du tableau de mise à jour peut être quelconque, de façon à obtenir la résolution

voulue, par exemple 1020 e'trées.

La fig::re 9 montre V1 pour sa valeur maximale. Les figures 10 et 11 montrent les com- posants %1 et B4 de V1 utilisés pour générer toutes

les valeurs de \ entre zéro et sa valeur maximale.

Ces valeurs de W1 et W4 sort enregistrées dans des tableaux de mise à jour de la mémoire morte ROM. En variante, les composants 1 et W4 qui sont enregistrés dans la mémoire morte ROM peuvent être répartis comme

représenté aux figures 12 et 13. L'avantage de l'uti-

lisation du montage des figures 12 et 13 est le chan-

gement du bit de signe entre W1 et W4. Ainsi tous les bits de W1 sont disponibles pour la résolution de l'amplitude. W4 absorbe le bit de signe sans perte de résolution puisqu'il s'agit d'un signal "branchement", "coupure" et l'on dispose de tout un octet. La figure

14 est une carte de mémoire morte ROM, W1 étant enre-

gistré dans le tableau de mise à jour N 1 et W4 étant

enregistré dans le tableau de mise à jour N 2.

Selon la figure 14, carte de la mémoire ROM des tableaux de mise à jour N 1 et N 2, le pointeur A est positionné sur le tableau de mise à jour en fonction de la valeur de l'angle F. En d'autres termes, chaque nouvel angle F fait avancer le pointeur A pour obtenir une nouvelle valeur de V1. Le pointeur B avance alors de 120 degrés à partir de la nouvelle position du pointeur A pour obtenir la courbe V2 et le pointeur C avance de 240 degrés à partir de la nouvelle valeur du pointeur A pour obtenir la-courbe V3. Les tableaux de mise à jour sont bouclés, les poin-

teurs retournant au départ des tableaux après avoir dépassé l'extrémité des tableaux pour l'angle de 360

degrés.

Les figures 15, 16 et 17 sont des

ordinogrammes des programmes qui peuvent être enregis-

trés dans la mémoire morte ROM 128 pour la mise en

oeuvre de l'invention. La figure 15 représente un pro-

gramme d'initialisation, la figure 16 un programme d'interruption et la figure 17 le programme principal de commande. On entre dans le programme selon la

figure 15 au point 132 lorsqu'on branche l'alimenta-

tion. Au cours de l'étape 136, on initialise un poin-

teur d'une pile "premier entré, premier sorti" (FIFO) dans la mémoire vive RAM 130 comme le pointeur 134.de la pile FIFO, représenté dans le tableau de la mémoire RAM de la figure 19. La pile FIFO contient les durées entre chaque changement de pôle ainsi que l'état voulu de chaque pale de puissance au cours de la durée de chaque intervalle de temps. Au cours de l'étape 138, on charge un état de comptage binaire équivalent à la valeur décimale un (0000 0001) dans une horloge de programme de 1,02 ms comme le montre la carte RAM de la figure 22. L'horloge à 1,02 ms sera décrémentée à chaque période de 4 ps par la sortie du diviseur 124 et ainsi dépasse l'état de comptage 255 toutes les 1020 microsecondes. Cela définit la période de porteuse

de la fonction PWM.

L'étape 140 met à zéro une horloge de durée de programme telle que l'horloge de durée

représentée dans la carte RAM de la figure 22. L'hor-

loge de durée contient l'intervalle de temps entre le dernier changement de commutation et le changement de

commutation suivant des pales de puissance.

L'étape 142 consiste à pren-

dre la fraction de modulation M1 dans la mémoire ROM 128, fraction qui est une constante de l'inverseur

* utilisé. Comme décrit ci-dessus, la fraction de modula-

tion maximale M est déterminée par les instants de 1I.-:

branchement et de coupure des dispositifs de commuta-

tion de puissance faisant partie des pales de puis-

sance, la fraction de modulation créant des zones in-

terdites du cycle de travail, au voisinage des limites de l'alimentation. Dans les exemples ci-dessus, la fraction de modulation maximale M1 a été choisie égale

à 0,9; en fait, la valeur réelle dépend des caracté-

ristiques des commutateurs de puissance utilisés dans

le montage triphasé 92.

L'étape 144 consiste à multiplier la constante M1 par 2 et à retrancher 1 du produit. Le résultat est enregistré dans la position M2 de la

carte de la mémoire RAM représentée à la figure 22.

Ainsi pour M1 égal à 0,9, on aura M2 égal à 0,8. La

raison pour laquelle on prépare M2 sera expliquée ci-

après. Après l'étape 144, on passe à l'étape 146 qui saute au départ du programme principal de commande

représenté à la figure 17.

Le micro-ordinateur 122 génère une interruption chaque fois que l'horloge de durée, représentée à la figure 22,déborde et repasse à l'adresse de départ 150 du programme d'interruption représenté à la figure 16. Au cours de l'étape 152, on charge l'intervalle de durée suivant dans l'horloge de durée. L'étape 154 fournit en sortie l'état des trois pales pour l'intervalle de temps suivant aux circuits-tampons de sortie ou circuits d'entraînement de pale 126 (figure 8). Les étapes 152 et 154 donnent le temps de la durée et le signal d'état de pale à trois chiffres à partir de la position du pointeur

134 associé à la pile FIFO représentée à la figure 19.

Le pointeur 134 avance à l'étape 156 et,à l'étape 158, l'ordinateur revient à la tâche qu'il exécutait au

moment de l'interruption.

L'étape 146 du programme d'ini-

tialisation représenté à la figure 15 a sauté sur

l'adresse de départ 164 du programme principal repré-

senté à la figure 17. L'étape 166 récupère les der-

nières valeurs de l'amplitude R et de l'angle F entre les points d'échantillonnage de la courbe sinusoidale dans la mémoire RAM 130. L'étape 168 ajoute l'angle F à la position instantanée du pointeur A dans le tableau de mise à jour représenté à la figure 14; le

pointeur A est avancé jusqu'à cette nouvelle position.

L'étape 170 ajoute 120 degrés à la nouvelle position du pointeur A et le pointeur B est déplacé jusqu'à cette position. L'étape 170 ajoute également 240 degrés à la nouvelle position du pointeur A et le pointeur C est mis à cette nouvelle position. L'étape 172 fournit les valeurs W et W des tableaux de mise à jour 1 et

1 4

2 respectifs, enregistrées à chacun des pointeurs A, B et C. L'étape 172 récupère également la valeur de M2 calculée dans l'étape 144 du programme représenté

à la figure 15.

Les étapes suivantes 174 à 182 correspondent à la disposition du tableau de mise à jour des figures 10 et 11. L'étape 174 détermine si la valeur de R,qui est la tension extrême souhaitée pour la période de porteuse suivante dépasse la valeur de M2. Dans l'affirmative, l'étape 176 charge la valeur de W4 à la position W5 de la mémoire RAM comme cela est indiqué dans la carte de la mémoire RAM de la figure 22. Si R ne dépasse pas M2, l'étape 174 passe à l'étape 178 qui calcule une valeur égale à (W4 - 0,5) * (R - 1) + W4 et enregistre cette valeur à la position W5. La raison d'être des étapes 174, 176 et 178 est d'éviter la commutation des pôles dans les régions interdites entre 0 et (1-M1) et entre

M et 1 comme représenté à la figure 7.

L'étape 180 consiste à multiplier la \aleur de W1 du tableau de mise à jour pour chaque pale par l'amplitude R et à ajouter W5 au produit résultant. La somme constitue les valeurs d'amplitude, normalisées, réelles, souhaitéesV1, V2, V3 pour les pôles de puissance (normalisées par rapport à la ten- sion des batteries). L'étape 182 convertit ces valeurs d'amplitude normalisées, souhaitées, réelles en un temps de "fermeture" total du commutateur pour chaque pale de puissance au cours de la période de porteuse suivante en multipliant chaque valeur par la période de porteuse égale à 1,02 ms. Le temps de "branchement" de chaque pale se traduit par une tension de sortie moyenne sur la période de porteuse, égale à la valeur

de consigne courante de la tension du pôle.

Les équations suivantes décrivent le procédé exposé dans les étapes de programme décrites à ce moment:

(1) M2 = 2M1 - 1

(2) Si R> M2, alors W5 = W4 (3) Si R <M?, alors W5 = (W4 - 0.5) * (R - 1) + W4

(4) V1 = R * W1 + W5

(5) T1 = V1 T9

Dans les équations ci-dessus, V1 est la tension actuellement souhaitée pour le pôle NO 1, T1 est le temps de branchement pour le pale n 1 et T9 est la période de porteuse. Les temps T2 et T3 pour les poles 2 et 3 respectifs se calculent de la

même manière que le temps T1 pour le p8le NO 1 en uti-

lisant les équations (4) et (5). L'équation (1) est réalisée dans l'étape 144 de la figure 15; l'équation (2) est réalisée dans les étapes 174 et 176 de la figure 17; l'équation (3) est réalisée dans les étapes 174 et 178 de la figure 17; l'équation (4) est réalisée dans l'étape 180; l'équation (5) est réalisée dans

l'étape 182 de la figure 17.

Lorsqu'on utilise la disposition du tableau de mise à jour représenté aux figures 12 et 13 à la place de la disposition des figures 10 et 11, on remplace les étapes 176 et 178-par les étapes qui

mettent en oeuvre la logique et les équations suivan-

tes pour déterminer W5.

Si R M M2 et W4 = 0, alors

(6) W5 = (1 - R), 2

Si R i M2 et W4 0, alors

(7) W5 = (1 + R), 2

)5 Si R > M2et W4 0, alors

(8) W5 = 0

Si R > M2 et W4 O, alors

(9) W5 = 1

De mêmesi l'on utilise la dispo-

sition du tableau de mise à jour représenté aux figures 12 et 13, on remplace les étapes 180 et 182 par les étapes mettant en oeuvre la logique et les équations suivantes pour déterminer T1: Si W4 = -1, alors (10) V1 = W5 - R *.W1, et

(11) T1 = V1 T9

Si W4> 0, alors (12) V1 = W5 + R * W1, et

(13) T1 = V1 T9

La figure 17A donne une variante de la figure 17 correspondant à l'utilisation des tableaux de mise à jour des figures 12 et 13. L'étape 174 passe à l'étape 200 lorsque R dépasse M2 et à l'étape 206 dans la négative. L'étape 200 vérifie si W4 est égal à zéro. Dans l'affirmative, l'étape 202 met W5 à zéro et si W4 n'est pas nul, l'étape 200 passe à l'étape 204 pour laquelle W5 est mis à l'état un. L'étape 206 vérifie si W4 est égal à zéro. Dans l'affirmative, l'étape 208 met W5 égal à (1 - R), 2; si W4 n'est pas nul, l'étape 210

met W5 à (1 + R), 2.

Les étapes 202, 204, 208 et 210 passent toutes à l'étape 212 qui vérifie que W4 est égal à zéro ou supérieur à zéro. Dans l'affirmative, V1 qui constitue l'amplitude de tension actuellement

souhaitée se termine par W5 + R * W1 dans l'étape 214.

Si W4 est inférieur à zéro, c'est-à-dire est négatif,

l'étape 216 détermine V1 par la relation W5 - R * W1.

Les étapes 214 et 216 passent toutes deux à l'étape 218 qui détermine le temps de branchement du pôle NI 1 pour la période de porteuse considérée en multipliant l'amplitude de tension souhaitée V1 par la période de porteuse T9' L'étape 218 passe à l'étape 186 décrite ci-dessus.

Si l'on n'utilise qu'une modula-

tion suivant un flanctelle qu'une modulation par le flanc arrière, l'étape 182 passe directement sur l'étape 190. Si une modulation à double flanc est possible, c'est-à-dire si le moment de la commutation d'un pôle ne tombe pas dans les zones interdites d'une période de porteuse et si l'on utilise une modulation à flanc unique lorsque la modulation à double flanc n'est pas possible, l'étape 182 passe à l'étape 186 pour vérifier que R dépasse M2. Si R dépasse M2, alors l'étape 186 passe à l'étape 190. Si l'étape 186 montre que R ne dépasse pas M2, on peut alors utiliser la

modulation à double flanc et l'étape 186 avance jus-

qu'à l'étape 188.

L'étape 188 détermine les instants

de branchement et de coupure du piôle pour une modula-

tion à double flanc qui se centre sur le temps de bran-

chement dans la période de porteuse. La figure 18 donne un exemple de modulation à double flanc. S'il faut uti- - liser une modulation à un seul flanc, l'étape 190 détermine les instants de branchement et de coupure pour la modulation à flanc unique. La figure 20 donne un exemple de modulation à flanc unique (flanc arrière) selon lequel, si le pôle doit être branché au cours de la période de porteuse, il est toujours branché au

début de la période de porteuse.

Les étapes 188 et 190 passent toutes deux à l'étape 192 qui détermine la durée entre chaque changement de commutation de pôle et développe

un signal de pôle à trois chiffres pour chaque inter-

valle de durée. Les valeurs des durées et le signal de pôle à trois chiffres sont enregistrés dans la pile

FIFO de la mémoire RAM 130 indiquée à la figure 19.

Selon l'exemple de modulation à double flanc de la figure 18, le premier changement de pôle se produit à 200 microsecondes et cette valeur est chargée dans le dessus de la pile FIFO de la figure 19. Au cours de l'intervalle de temps compris entre 0 et 200 microsecondes, tous les pôles sont coupés et ainsi le signal de pôle à trois chiffres est égal à 000; ce signal est enregistré dans la pile FIFO

de la figure 19. Le changement de pale suivant se pro-

duit à 300 microsecondes, ce qui correspond à un in-

tervalle de 100 Pls compté à partir du dernier change-

ment de pôle. La valeur 100 Ps est chargée dans la

position suivante de la pile FIFO. Au cours de l'in-

tervalle compris entre 200 et 300 Ps, les pôles 1 et 2 sont coupés et le pôle 3 est branché. Ainsi, le signal de pale à trois chiffres est égal à 001. Ce

24 2577729

procédé se poursuit jusqu'à ce que soit couverte toute la période de porteuse. Pendant que l'on utilise les valeurs d'une pile FIFO, les %aleurs de la période de porteuse sui\ante sont calculées et sont enregistrées dans une pile FIFO analogue comme indiqué à la figure 19.

En utilisant l'exemple de modula-

tion à un seul flanc représenté à la figure 20, le premier changement de pôle se produit à 200 ps et cette valeur est chargée dans le dessus de la pile FIFO de la figure 21. Tous les p&les sont conducteurs dans

cet intervalle et ainsi le signal de pôle à trois chif-

fres est égal à 111. Le changement de pôle suivant se produit à 400 s, ce qui correspond à un intervalle

de 200 lus à compter du dernier changement de p5le.

Ainsi, la valeur 200 ps est chargée dans la position de pile suivante. Au cours de cet intervalle, le p8le 1 est coupé et les p8ôes 2 et 3 sont branches. Le

signal de pôle à trois chiffres est ainsi égal à 011.

Ce procédé se produit jusqu'au traitement de l'infor-

mation complète de la période de porteuse suivante.

Après l'exécution de l'étape 192, il ne reste plus rien à faire jusqu'au départ de la période de porteuse suivante, de sorte que le système passe dans une boucle d'attente en 194. Une interruption d'horloge de durée transfert le programme à l'adresse 150 du programme d'interruption d'horloge de durée représenté à la

figure 16.

Lorsqu'il se produit une interruption d'horloge de 1,02mF pour signaler le départ de la période de porteuse suivante, l'étape 194 avance sur l'étape 195 qui fait les opérations nécessaires pour préparer le cycle de porteuse suivant. L'étape 195 revient alors au départ 164

du programme principal à l'étape 196.

En résumé, la description ci-

dessus concerne un système d'inverseurs PWM nouveau

et perfectionné qui augmente l'utilisation de l'ali-

mentation continue de 12 % par comparaison aux techni-

ques connues.

L1 891 NOIlISOd 3113ANON 3Nn V1nÈ -SfIC Ufl3lNIOd 31 U33NVAV 3UIVJ 13 unOC V ú 3SIW 30 nV318VI Nn V UN31NIOd ng NOIIISOd VI U31N3S3Wd UnOd i 31DNV.1 u31nOCV Li 991 31V IOSflNIS 39SunoD VI 3DVNNO11IINVHD3,G SINIOd S31 3UIN3 j 31DNVà1 13 U 3aflIldWVl 3UON3Ud \LI t9I 1VdIONIUd Oú 91 8g1 UnO13U 91 951 OJIJ fn3lNIOd 31 833NVAV 3UIV3 91 1I NOdWVI-lInJUI3 31 SU3A 3IlUOS OJIJ ng 310d 30 XNVNDIS S31 3UGN3Ud 91 ZMI 33unO 30 3901UOHa1 U3DBVH3 13 OJIJ SNVO 3INVAINS 33ufla VI 3UON3Ud 91 0oS 33NG 30 3301WOH,1 30 NOIIdfnUU31NI I '9li 1VdIJNIUd unS U3SSVd S1 ff 1 - iW * Z --)Zw 51 ZI 1N 3UON3Hd Si 0011 31fiN 33urg 30 3501UOH SI 8úT SW ZO'1 3501BOHl1 30 3DVUUVW30 51 9ú1 OJIJ Ufl3lNIOd 31 d3SI9VIIINI I ZúT IUVd3Q 8 0úoI WVU

8 8Z1 WOU

8 9Z1 310d 30 IN3W3NIVUIN3,O SlIn3UI3 8 ZI1 3WN3NO3J 3a UN3SIAIN

8 ZZ1 3301W0H

NJW108 31V

8 otOZi v sno QI 8 811 1VdIJNIUd Un3SS3JOUd

8 911 3U11I3

1 9. WMd 3GNVWWOD I f un3SS3DOUd

I Z 3SS31IA 30 VW3HDS

I Os 3DUVHJ 3nÈI)J3wfIN 3ufiDIJ 3JN383J38 3aN3331 SNISS3G S31 SNVG S33SIlIlin S3nOÈIU3WfN S33N3U3J3U S3a 31SI 62LLLS2 s

LISTE DES REFERENCES NUMERIQUES UTILISEES DANS LES

DESSINS: (suite)

LEGENDE REFERENCE FIGURE

NUMERIQUE

AJOUTER 120 A LA POSITION DU POINTEUR

A ET FAIRE AVANCER LE POINTEUR B JUS-

QU'A CETTE POSITION;

AJOUTER 2400 A LA POSITION DU POINTEUR

A ET FAIRE AVANCER LE POINTEUR C JUS-

QU'A CETTE POSITION 170 17

PRENDRE LES VALEURS Wl et W4 ENREGIS-

TREES ô; POINTEURS A, B et C;

PRENDRE M2 172 17

R > M2 174 17

R > M2 174 17A

W 5- W 176 17

4

W5 - (W4-05) * (R - 1) + W4 178 17

MULTIPLIER LES VALEURS W1 DU TABLEAU DE

MISE A JOUR PAR L'AMPLITUDE R ET AJOUTER

W POUR OBTENIR DES VALEURS V D'AMPLITUDE

N&RMALISEE POUR CHAQUE POLE 180 17

DETERMINER LE TEMPS DE BRANCHEMENT TOTAL

DU COMMUTATEUR DE PUISSANCE POUR CHAQUE

POLE EN MULTIPLIANT LES VALEURS REELLES

DE L'AMPLITUDE V PAR 1,02 mS 182 17

R > M2 186 17

DETERMINER LES TEMPS DE BRANCHEMENT ET DE

COUPURE DE POLE POUR UNE MODULATION A

DOUBLE FLANC 188 17

DETERMINER LES TEMPS DE BRANCHEMENT ET DE

COUPURE DES POLES POUR UNE MODULATION A UN

SEUL FLANC 190 17

CLASSEMENT; DETERMINER LA DUREE ENTRE

CHAQUE CHANGEMENT DE POLE, DETERMINER

LES SIGNAUX DE POLE POUR CHAQUE DUREE ET

ENREGISTRER DANS UNE MEMOIRE RAM FIFO 192 17

INTERRUPTION D'HORLOGE 1,02 mS 194 17

PREPARER LE CYCLE PORTEUR SUIVANT 195 17

Claims (2)

REVENIR SUR 164 196 17 W4 =-O 0 200 17A W5 <'O= 0 W5 È__ O 202 17A w_ 1 1o]7A LISTE DES REFERENCES NUMERIQUES UTILISEES DANS LES DESSINS: (suite) LEGENDE REFERENCEFIGURE NUMERIQUE W4 0 206 17A À -R

1-R 2208 17A

1+R

W5 2 --- 210 17A

W4 -0 212 17A

V1!- W5 + RW1 214 17A

V1 - W5 - R * W1 216 17A

T1 i- V1 T9

R E V E N D I C A T I 0 N S

1 ) Procédé pour augmenter la tension maximale de sortie triphasée d'un inverseur PWM ou à largeur d'impulsions, modulée à partir d'une alimentation continue ayant une limite supérieure (V) et une limite inférieure (e) de tension, max caractérisé en ce que: - on génère (V1 enregistré dans 128) essentiellement des tensions de pôle à variation sinusoldale (V1, V2, 3) n'ayant pas de valeurs dans des zones prédéterminées adjacentes à chaque limite d'alimentation, - on commute (38, 40, 42)>, (94, 96) chaque tension de pôle sur une limite prédéterminée fixe de l'alimentation (Vmax ou 6) au cours de chaque

demi-cycle, se traduisant par des changements en gra-

dins (58( 60 , 64 @ 120 , 76 Q 240 , 78 300 ) dans les courbes de tension de pôle à partir de valeurs à variation sinusoidale jusqu'a une valeur

limite fixe, - et on modifie la courbe de chaque ten-

sion de pôle pendant qu'une tension de pôle, associée,

prédéterminée est fixe de façon que la tension résul-

tante triphasée de pôle à pôle (U1, U2. U3) corresponde

à des courbes sinusoïdales.

2 ) Procédé selon la revendica-

tion 1, caractérisé en ce que l'étape de commutation maintient chaque tension de pôle à une limite fixe de l'alimentation pour un angle électrique de soixante

degrés au cours de chaque demi-cycle.

3 ) Procédé selon l'une quelcon-

que des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que

l'étape de commutation maintient respectivement chaque tension de pÈle à la limite supérieure fixe (Vmax) et à la limite inférieure fixe (4) de l'alimentation au cours des demi-cycles devenant positif et devenant négatif.

4 ) Procédé selon l'une quelcon-

25777-29

que des revendications 1 ou 3, caractérisé en ce qu'on

enregistre la courbe de la tension de pole souhaitée

dans une mémoire (128).

) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'enregistrement de la courbe de tension de pale souhaitée dans-une mémoire comprend l'enregistrement (128) des parties variables de la courbe dans un premier tableau de mise à jour (W1) et à enregistrer les parties fixes de la courbe dans un

second tableau de mise à jour (W4).

6 ) Procédé selon la revendication , caractérisé en ce qu'on crée (128, 142) la fraction de modulation maximale M1 pour l'inverseur et on

fournit (130, 166) la fraction R de la tension d'ali-

mentation maximale souhaitée à ce moment et on modifie (180, 212-216) la valeur fournie par le premier tableau de mise à jour en réponse à une relation prédéterminée (174, 176, 178); (174-210) entre M1 et R pour éviter

la sélection de cycles de travail prédéterminée.

7 ) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la relation prédéterminée est

R par rapport à une valeur égale au double de la frac-

tion de modulation (Ml-l).

8 ) Procédé selon l'une quelconque

des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que W1

comprendà la foistdes valeurs positive et négative

et les valeurs de W4 sont toutes de même polarité.

9 ) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que:- on crée (128, 144) la fraction de modulation maximale M1 pour l'inverseur, - on crée (128, 166) une fraction R de la tension d'alimentation maximale souhaitée à ce moment-; - on fixe (144) une variable M2 égale à 2 M -l; on fixe (176) une variable W5 égale à W4 lorsque R dépasse M; - on fixe (178) la variable W5 égale à (W4 - 0,5) (R - 1) + W4 lorsque R ne dépasse pas M2; - et on détermine (180) l'amplitude de tension requise

V1 pour la tension de pôle selon la relation W1 R + W5.

) Procédé selon la revendica-

tion 9, caractérisé en ce que: -on divise (124) la

courbe de tension de p6le souhaitée en un certain nom-

bre de périodes de porteuse ayant chacune une durée T9, et on détermine (182) le temps de branchement de

p8le T1 suivant la relation VT9.

11 ) Procédé selon l'une quelcon-

que des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que

les grandeurs de W1 ont toutes la même polarité et W4 contient à la fois des valeurs positives et des valeurs négatives.

12 ) Procédé selon la revendica-

tion 11, caractérisé en ce que: - on fournit (128,

144) la fraction de modulation maximale M1 pour l'in-

verseur; - on fournit (128, 166) une fraction R de la tension d'alimentation maximale souhaitée à ce moment; - on fixe (144) une variable M2 égale à 2M1-1; - on détermine (174) si R dépasse M2; - on détermine (200, 206) si W4 est égal à zéro; - on met (202) une variable W5 à zéro lorsque R dépasse M2 et que W4 est égal à zéro; - on met (204) la variable W5 à l'état un lorsque R dépasse M2 et que W4 est égal à zéro; on met (208) la variable W5 sur (1-R)/2 lorsque R ne dépassepas M2 et que W4 est égal à zéro; - on met (210) la variable W5 sur (1 + R)/2 lorsque R ne dépasse pas M2 et que W4 n'est pas nul; - on détermine (212) si W4 est négatif; - on détermine (216) l'amplitude réelle voulue W1 pour une tension de pôle selon la relation W5 - RW1 lorsque W4 est négatif; - et on détermine (214) l'amplitude réelle requise V1 selon la

relation W5 + RW1 si W4 n'est pas négatif.

13 ) Procédé selon la revendica-

2-577729

tion 12, caractérisé en ce que: - on construit la courbe de tension de pôle souhaitée à partir des périodes de porteuse ayant chacune une durée T9; - on détermine (162) le temps de branchement de pôle selon la relation ViT9. 14 ) Inverseur PWM mettant en oeuvre le procédé de la revendication 1, comportant un montage en pont triphasé (38, 40, 42, 92) ayant trois pôles de puissance (pôle 1, pôle 2, pôle 3), des bornes d'entrée continues (104, 106) susceptibles d'être reliées à une alimentation unidirectionnelle (102) ayant une limite supérieure fixe, prédéterminée (Vmax) et une limite inférieure prédéterminée fixe (é) pour la tension ainsi que des bornes de sortie alternatives (44, 46, 48, 108, 110, 112) susceptibles d'être reliées à un circuit de charge (50, 114) comprenant un moyen de commande (56, 122) pour commander les temps de

conduction des pôles de puissance pour fournir essen-

tiellement des tensions de pôle sinusoidales (V1, V2, YV3) qui alternent entre les limites supérieure et inférieure de la tension d'alimentation sans entrer dans une zone prédéterminée (entre M1 et Vmax) entre 1 max (lM1) et (<) au voisinage de chaque limite, inverseur caractérisé en ce que le moyen de commande comprend un moyen (38, 40, 42, 92) (V1 enregistré dans 128) pour commuter chaque demi-cycle de chaque tension de pôle sur une limite de tension fixe prédéterminée (Vmax ou È) de l'alimentation pour un nombre prédéterminé de degrés électriques (58 e 60 , 64 120 , 76 Q 240 , 78, 300 ), on obtient des changements en forme

d'échellons à partir d'une courbe à variation essen-

tiellement sinusoidale jusqu'à la tension limite fixe correspondante pour augmenter les tensions efficaces maximales de pôle à pôle (Ul, U2, -U3) susceptibles

d'être fournies par l'alimentation unidirectionnelle.

) Inverseur PWM selon la reven-

dication 14. caractérisé en ce que le moyen de commande comprend une mémoire (128), la courbe maximale souhaitée de la tension de pale étant enregistrée dans cette mémoire.

16 ) Inverseur PWM selon la reven-

dication 15, caractérisé en ce que la-mémoire comprend' un premier et un second tableau de mise à jour, la

valeur de la partie variable (W1) de la courbe de ten-

sion de pôle étant enregistrée dans un premier tableau de mise à jour et la valeur de la partie fixe (W4) de la courbe de tension de pale étant enregistrée dans le

second tableau de mise à jour.

17 ) Inverseur PWM selon la reven-

dication 16 comprenant un moyen (180, 212-216), pour modifier la valeur du premier tableau de mise à jour en réponse à une relation prédéterminée (174; 176, 178; 174-210), entre la fraction de modulation de l'inverseur et la tension de sortie souhaitée de l'inverseur à

tout instant.

18 ) Inverseur PWM-selon la reven-

dication 14, caractérisé en ce que le moyen de commande modifie l'amplitude d'une tension de pale variable, prédéterminée, chaque tension de pale étant à une limite fixe prédéterminée de l'alimentation de puissance pour

fournir une tension sinusoidale entre les pales.

19 ) Inverseur PWM selon l'une

quelconque des revendications 14 ou 18, caractérisé en

ce que le nombre prédéterminé de degrés électriques est égal à 60 centrés de façon symétrique sur chaque

demi-cycle de chaque tension de pale.

) Inverseur PWM selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce que les courbes de ten-

sion de p8le en plus d'être commutées sur une limite d'alimentation de puissance pour un nombre prédéterminé de degrés électriques au cours de chaque demi-cycle, sont modifiées (Ul, U2, U3) de façon quelorsqu'une

partie fixe d'une tension de pôle est combinée becto-

riellement à une tension de pôle variable, prédéter-

minée, le résultat constitue une tension sinusoidale

de pôle à pôle.