FR2911226A1 - Generateur et procede de generation de haute tension continue, depoussiereur utilisant ce generateur. - Google Patents

Abstract

Ce générateur de haute tension continue comporte :- des interrupteurs (74, 76) unidirectionnel en courant,- une unité (130) de pilotage apte à commander la commutation d'un état passant vers un état non passant d'un interrupteur (74) uniquement à un instant où un interrupteur raccordé en parallèle est dans l'état passant.

Description

La présente invention concerne un générateur et un procédé de génération

de haute tension continue, et un dépoussiéreur utilisant ce générateur. Il existe des générateurs de tension continue 5 comportant : - un commutateur de courant propre à recevoir en entrée un courant continu et à délivrer en sortie une tension et un courant polyphasé formé de N courants périodiques déphasés les uns par rapport aux autres, les 10 déphasages des N courants périodiques étant uniformément répartis entre 0 et 2n radians, où 2n radians correspond à une période de la fréquence fondamentale fo des courants périodiques et N est un nombre entier supérieur ou égal à trois, le commutateur comportant N branches raccordées en 15 parallèle entre des points d'entrée et de sortie de courant continu, chaque branche étant formée d'une demi-branche supérieure et d'une demi-branche inférieure raccordées en série par l'intermédiaire d'un point milieu, chaque point milieu délivrant respectivement l'un des courants 20 périodiques déphasés du courant polyphasé, chaque demi-branche supérieure ou inférieure comportant un interrupteur commandable propre à commuter entre un état passant dans lequel le courant peut traverser ladite demi-branche et un état non passant dans lequel aucun courant ne peut traverser ladite demi-branche aussi bien dans un sens que dans l'autre, - un transformateur raccordé à la sortie du commutateur, le transformateur étant apte à transformer la 5 tension polyphasée en une tension polyphasée élevée d'amplitude plus élevée, - un redresseur raccordé au secondaire du transformateur, ce redresseur étant propre à transformer la tension polyphasée élevée par le transformateur en une 10 tension redressée élevée, et - une unité de pilotage des interrupteurs du commutateur. Dans ces générateurs existants, les interrupteurs du commutateur de courant sont bidirectionnels en courant. 15 Les générateurs existants de haute tension continue fonctionnent correctement. Toutefois, aujourd'hui, il est souhaitable d'améliorer le rendement électrique de tels générateurs à puissance et à encombrement ou à poids inférieurs. 20 L'invention vise donc à proposer un générateur de haute tension continue dont le rendement électrique ou la puissance massique (W/kg) est amélioré. Elle a donc pour objet un générateur de haute tension continue dans lequel : - chaque interrupteur comprend un transistor commandable raccordé en série avec une diode de manière à former un interrupteur unidirectionnel en courant, le courant pouvant passer dans l'état passant uniquement de la borne positive vers la borne négative, et - l'unité de pilotage est apte à : . commander la commutation de l'état passant vers l'état non passant d'un interrupteur d'une demi-branche supérieure uniquement à un instant où un interrupteur sur une autre demi-branche supérieure est dans l'état passant, et . commander la commutation de l'état passant vers l'état non passant d'un interrupteur d'une demi-branche inférieure uniquement à un instant où un interrupteur sur une autre demi-branche inférieure est dans l'état passant. Dans le générateur ci-dessus, le courant continu reçu d'une source de courant n'est jamais interrompu car un interrupteur passe de l'état passant vers l'état non passant uniquement si un interrupteur en parallèle permet au courant continu de continuer à s'écouler. Le fait de ne pas interrompre le courant continu permet d'éviter des pics de tension, et donc la présence d'harmoniques de courant et de dispositifs de filtrage de ces pics. Ceci permet en fin de compte de réduire l'encombrement du générateur et d'améliorer son rendement. La source de courant permet également de s'affranchir des imperfections du transformateur qui a pour rôle de charger des condensateurs à travers une diode.

De plus, pour s'affranchir du couplage parasite entre

enroulements primaires, la présence d'interrupteurs unidirectionnels en courant permet d'éviter qu'un courant de court- circuit circule dans un roulement primaire du transformateur lorsque deux interrupteurs de deux demi-

branches supérieures, respectivement inférieures, sont simultanément dans l'état passant. Le fait d'empêcher qu'un tel court-circuit ne se produise limite les harmoniques de courant et accroît donc le rendement électrique du générateur.

Les modes de réalisation de ce générateur peuvent comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

- l'unité de pilotage est apte à commander la commutation de chaque interrupteur de l'état passant vers l'état non passant et de l'état non passant vers l'état

passant une seule fois par période l/fo ;

- l'unité de pilotage est apte à maintenir chaque interrupteur dans l'état passant au plus pendant N ù+ù ; 2N

- la fréquence fondamentale fo est supérieure à lkHz ; - le redresseur comprend au moins un étage redresseur-élévateur de tension, chaque étage comportant : . N points d'entrée Eli, chaque point d'entrée En étant raccordé à la i-ième phase de la tension élevée par le transformateur sans passer par l'intermédiaire d'un interrupteur unidirectionnel en courant, i étant un nombre entier compris entre 1 et N, . un point d'entrée E2 raccordé au neutre de la tension polyphasée élevée sans passer par l'intermédiaire 10 d'un interrupteur unidirectionnel en courant, . N points de sortie Sli, chaque point de sortie Sn étant raccordé à la i-ième phase de la tension polyphasée élevée sans passer par l'intermédiaire d'un interrupteur unidirectionnel en courant, 15 . un point de sortie S2 raccordé au neutre de la tension polyphasée élevée sans passer par l'intermédiaire d'un interrupteur unidirectionnel en courant, le point de sortie étant un point de sortie de tension continue redressée et multipliée, 20 N condensateurs Cli, chaque condensateur Cli étant raccordé entre le point d'entrée En et le point de sortie Sn sans passer par l'intermédiaire d'un interrupteur unidirectionnel en courant, N interrupteurs Iii unidirectionnels en 25 courant, chaque interrupteurs Ili étant raccordé entre les points de sortie S2 et Sli sans passer par l'intermédiaire d'un condensateur, cet interrupteur Ili permettant uniquement au courant de circuler du point de sortie S2 vers le point de sortie Sn dans le cas d'une tension redressée et multipliée négative ou dans le sens inverse dans le cas d'une tension redressée et multipliée positive, . un condensateur C2 raccordé sans passer par l'intermédiaire d'un interrupteur unidirectionnel en courant entre le point d'entrée E2 et le point de sortie S2, N interrupteurs Ili unidirectionnels en courant, chaque interrupteur Ili étant raccordé sans passer par l'intermédiaire d'un condensateur entre le point de sortie Sil et le point d'entrée E2, cet interrupteur Ili permettant uniquement au courant de circuler du condensateur Cu vers le condensateur C2 dans le cas d'une tension redressée et multipliée négative ou dans le sens inverse dans le cas d'une tension redressée et multipliée positive ; - le redresseur comprend au moins un premier et un second étages redresseur--multiplieur raccordés en série, c'est-à-dire que les points de sortie Sn et S2 du premier étage sont directement raccordés, respectivement, aux points d'entrée Eli et E2 du second étage, et le générateur comporte un sélecteur de haute tension continue apte à raccorder le point de sortie S2 du premier étage à une borne de sortie de haute tension continue et, en alternance, le point de sortie S2 du second étage à la même borne de sortie de haute tension continue ;

- N est égal à trois et dans lequel le

transformateur à trois enroulements primaires raccordés en triangle, chaque enroulement primaire étant raccordé à une phase respective du courant polyphasé délivré par le commutateur de courant, et le transformateur à trois enroulements secondaires raccordés en étoile, chaque

enroulements secondaires délivrant une phase respective de la tension polyphasée élevée ;

- l'intervalle de temps qui sépare l'instant où un interrupteur d'une branche supérieure, respectivement inférieure, passe de l'état non passant à l'état passant et

l'instant où un interrupteur d'une autre branche supérieure, respectivement inférieure, passe de l'état passant à l'état non passant est inférieur à 1 3foN Ces modes de réalisation du générateur présentent en outre les avantages suivants :

- commuter au plus une fois par période 1/fo chaque interrupteur de l'état passant vers l'état non passant et vice versa, limite le nombre de commutation et donc les harmoniques générées par ce générateur, maintenir les interrupteurs unidirectionnels en courant ouverts pendant au plus 2n Tc N 2N supprime les harmoniques de courant à la fréquence 3fo, -choisir une fréquence de fonctionnement du 5 commutateur supérieur à 1 kHz décroît l'encombrement du transformateur et du générateur, - la structure du redresseur construite à partir des interrupteurs unidirectionnels Ili et Ili ainsi qu'à l'aide des condensateurs Cli et C2 permet de redresser et 10 d'élever simultanément et simplement la tension, - l'utilisation d'un sélecteur de haute tension continue permet de générer simplement plusieurs hautes tensions continues différentes tout en délivrant la même puissance électrique, 15 - utiliser un raccordement en triangle au primaire du transformateur et en étoile au secondaire du transformateur permet de décroître les harmoniques de courant et d'avoir un point neutre au secondaire, - choisir le temps qui sépare l'instant où deux 20 interrupteurs commandables situés sur deux branches supérieures, respectivement inférieures, distinctes passent de l'état passant à l'état non passant inférieur à 1/(3Nfo) permet de diminuer les harmoniques de courant.

L'invention a également pour objet un procédé de génération d'une haute tension continue à l'aide du générateur ci-dessus, ce procédé comportant : - la commande de la commutation de l'état passant vers l'état non passant d'un interrupteur d'une demi-branche supérieure uniquement à un instant où un interrupteur sur une autre demi-branche supérieure est dans l'état passant, et - la commande de la commutation de l'état passant vers l'état non passant d'un interrupteur d'une demi-branche inférieure uniquement à un instant où un interrupteur sur une autre demi-branche inférieure est dans l'état passant. Enfin, l'invention a également pour objet un 15 dépoussiéreur électrostatique comportant : - le générateur ci-dessus de haute tension continue, - au moins une électrode propre à ioniser des poussières présentes dans une fumée, cette électrode étant 20 raccordée au générateur de haute tension, et - au moins une plaque propre à attirer les poussières ionisées, cette plaque étant raccordée à un potentiel de référence. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la 25 description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels : - la figure 1 est une illustration schématique d'un dépoussiéreur électrostatique utilisant un générateur 5 de haute tension continue, - la figure 2 est un schéma électronique de principe du générateur de haute tension continue utilisé dans le dépoussiéreur de la figure 1, - la figure 3 est un organigramme d'un procédé de 10 génération de haute tension continue à l'aide du générateur de la figure 2, et - les figures 4 à 6 sont des chronogrammes de signaux de commande d'interrupteurs du générateur de la figure 2. 15 Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments. Dans la suite de cette description, les caractéristiques et fonctions bien connues de l'homme du métier ne sont pas décrites en détail. 20 La figure 1 représente une installation industrielle 2 équipée d'une cheminée 4 projetant dans l'atmosphère de la fumée 6 appauvrie en poussière. Cette installation 2 comporte également un conduit 8 dans lequel circule de la fumée chargée en poussière. Entre le conduit 8 et la 25 cheminée 6 est interposée au moins une enceinte d'un dépoussiéreur électrostatique 10. Le dépoussiéreur 10 est apte à éliminer une grande partie des poussières présentes dans la fumée avant que celle-ci ne soit évacuée par l'intermédiaire de la cheminée 4.

Généralement, un dépoussiéreur est formé de plusieurs enceintes traversées successivement par la fumée à dépoussiérer. Ces enceintes sont également connues sous le terme de champ . Pour simplifier la figure 1, seule une enceinte 12 a été représentée. Cette enceinte 12 est raccordée fluidiquement d'un côté au conduit 8 et de l'autre côté à la cheminée 4. L'enceinte 12 comprend : une électrode 14 propre à ioniser les poussières présentes dans la fumée, et - une plaque 16 raccordée à un potentiel de référence, par exemple ici, à la masse, sur laquelle viennent se déposer les poussières ionisées. Sur la figure 1, les poussières ionisées sont représentées par de petits nuages à l'intérieur desquels 20 est indiqué le symbole - . Le sens de circulation des fumées à l'intérieur de l'enceinte 12 est représenté par une flèche F. Le dépoussiéreur 10 comprend également un marteau 18 propre à venir frapper une face de la plaque 16 pour décoller les poussières qui se sont accumulées sur la face opposée de la plaque 16. Un trémie 20 est disposée en dessous et à la verticale de la plaque 16 de manière à collecter les poussières décollées suite à la percussion de la plaque 16 par le marteau 18. Ce trémie est conçu pour guider les poussières décollées vers un conteneur tel que, par exemple, la benne d'un camion 22.

L'électrode 14 est électriquement raccordée à un générateur 24 de haute tension continue négative. Par haute tension, on désigne ici une tension continue dont l'amplitude en valeur absolue est supérieure à 10 kV. De préférence, la valeur absolue de la haute tension continue générée est inférieure à 500 kV. Typiquement, le générateur 24 est raccordé par l'intermédiaire d'un réseau 26 de transmission d'informations à un superviseur 28 propre à commander le fonctionnement du dépoussiéreur 10.

La figure 2 représente plus en détail le générateur 24. Typiquement, le générateur 24 est raccordé à une source commandable 34 de courant continu. Par exemple, la source 34 est un redresseur triphasé suivi d'un hacheur propre à générer un courant continu de faible ondulation (<30%) à partir d'un courant triphasé délivré par un réseau de distribution d'électricité. Ici, le réseau de distribution d'électricité est un réseau distribuant du courant triphasé sous une tension comprise entre 300 et 400 Vac et à une fréquence comprise entre 50 et 60 Hz. Typiquement, la source est incorporée à l'intérieur du même boîtier que celui contenant le générateur 24. Le courant continu délivré par la source 34 est ici indiqué par une flèche I.

La source 34 comporte une borne positive 36 et une borne négative 38. Le générateur. 24 comprend successivement : - un commutateur 40 de courant propre à générer un courant et une tension triphasée, un transformateur 42 propre à générer une tension triphasée élevée à partir du courant triphasé généré par le commutateur 40, - un redresseur-multiplieur 44 propre à la fois à redresser et à multiplier la tension triphasée élevée générée par le transformateur 42 afin de produire une tension continue redressée et multipliée, et - un sélecteur 46 propre à sélectionner la tension continue redressée et multipliée transmise à l'électrode 14 en tant que haute tension continue négative.

Le commutateur 40 comprend un point d'entrée 50 et un point de sortie 52 de courant continu raccordés respectivement aux bornes positive et négative 36 et 38. Le commutateur 40 comprend également trois branches de commutation 54 à 56 raccordées en parallèle entre les points 50 et 52. Chaque branche 54 à 56 comprend un point milieu, respectivement, 60 à 62. Les points milieux 60 à 62 sont raccordés respectivement à des extrémités 64 à 66 d'enroulement primaire 68 à 70 du transformateur 42. Les branches 54 à 56 sont identiques les unes aux autres à l'exception du fait que leurs points milieux respectifs 60 à 62 sont raccordés à différents enroulements primaires du transformateur 42. Ici, seule la branche 54 sera donc décrite en détail. La branche 54 se compose d'une demi-branche supérieure raccordée entre le point 60 et le point 50 et d'une demi-branche inférieure raccordée entre le point 60 et le point 52. La demi-branche supérieure et la demi-branche inférieure comportent chacune un interrupteur commandable, respectivement 74 et 76, unidirectionnel en courant. Par exemple, l'interrupteur 74 est réalisé à l'aide 25 d'une diode 78 raccordée en série avec un transistor IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) 80. L'anode de la diode 78 est raccordée au point 50 tandis que la cathode de la diode 78 est raccordée au collecteur du transistor 80. L'émetteur du transistor 80 est raccordé au point milieu 60. De façon similaire, l'interrupteur 76 est, par exemple, réalisé à l'aide d'un transistor IGBT 82 raccordé en série avec une diode 84. Le collecteur du transistor 82 est raccordé au point milieu 60 et l'émetteur de ce transistor est raccordé à l'anode de la diode 84. La cathode de la diode 84 est raccordée au point 52. Des condensateurs 86 à 88 sont raccordés en parallèle entre les bornes, respectivement, des enroulements primaires 68 à 70. La capacité de ces condensateurs 86 à 88 est choisie pour atténuer l'effet de self de fuite et améliorer le comportement CEM (Compatibilité Electromagnétique) du transformateur. Les enroulements primaires 68 à 70 du transformateur 42 sont raccordés en triangle. Les enroulements primaires sont magnétiquement raccordés par l'intermédiaire d'un noyau magnétique 90 à trois enroulements secondaires 92 à 94 raccordés en étoile. Les extrémités des enroulements secondaires 92 à 94 raccordés ensemble sont elles-mêmes raccordées à un point neutre 96, lui-même raccordé à la masse 98.

Le rapport d'enroulement n entre les enroulements secondaires et primaires est supérieur à dix de sorte que l'amplitude de la tension simple est élevée d'au moins un facteur dix. Par exemple, ici, le rapport n est choisi supérieur ou égal à 27. Les autres extrémités des enroulements secondaires 92 à 94 sont directement raccordées à des entrées respectives E11, E12 et E13 d'un premier étage 102 du redresseur-multiplieur 44.

Le redresseur-multiplieur 44 est formé de plusieurs étages raccordés en série. Par exemple, ici, quatre étages 102 à 105 sont représentés. Chaque étage multiplie par un coefficient K prédéterminé la tension triphasée présente à ses entrées.

L'étage 102 comporte les trois points d'entrée E11, E12 et E13 ainsi qu'un point d'entrée E2 raccordé au point neutre 96 par l'intermédiaire d'une résistance R de faible valeur servant de shunt pour la mesure du courant. L'étage 102 comprend également quatre points de 20 sortie S11, S12, S13 et S2. Enfin, l'étage 102 comprend : - trois condensateurs C11, Cu et C13 dont une plaque est directement raccordée, respectivement, aux points d'entrée E11, E12 et E13 et dont la plaque opposée est directement raccordée, respectivement, aux points de sortie Sll, S12 et S13, - trois diodes, respectivement, Ill, I12 et I13, dont la cathode est directement raccordée, respectivement, aux point de sortie S11, S12 et S13 et dont l'anode est directement raccordée aux points de sortie S2, - un condensateur C2 directement raccordé, d'un côté au point d'entrée E2, et de l'autre côté au point de sortie S2, et - trois diodes 121,, 122 et 123 dont les anodes sont directement raccordées, respectivement, aux points de sortie S11, S12 et S13 et dont les cathodes sont directement raccordées au point d'entrée E2. Les diodes Ill, 112, 113, 121, I22 et I23 forment des 15 interrupteurs unidirectionnels propres à laisser passer le courant uniquement dans un sens. Ici, l'orientation des diodes dans l'étage 102 a été choisie pour générer par la sortie S2 une tension redressée et multipliée négative. 20 Les étages suivants 103 à 105 sont identiques à l'étage 102 et raccordés en série les uns après les autres. Par raccordement en série, on désigne ici le fait que les points d'entrée Ell à E13 et E2 de l'étage suivant sont raccordés, respectivement, aux points de sortie S11 à S13 et 25 S2 de l'étage précédent.

Les points de sortie S2 de chacun de ces étages sont raccordés, respectivement, à des point d'entrée 110 à 113 du sélectionneur 46. Le sélecteur 46 comprend un interrupteur commandable 116 basculable entre différentes positions pour raccorder sélectivement l'un des points d'entrée 110 à 113 à une borne 120 de sortie de haute tension continue. La sortie 120 est raccordée par l'intermédiaire d'une impédance de chocs 122 à une sortie 124 de haute tension 10 continue du générateur 24. L'impédance de chocs 122 est formé d'une résistance et d'une inductance configurées pour limiter l'intensité du courant en cas de court-circuit entre la masse et la sortie 124. 15 La sortie 124 est raccordée à l'électrode 14. Enfin, le générateur 24 comprend une unité 130 de pilotage. Cette unité 130 est apte, notamment, à piloter les différents interrupteurs commandables du commutateur 40 et du sélecteur 46. De plus, ici, cette unité 130 est apte 20 à piloter la source 34 de manière à commander l'amplitude du courant continu I et de la tension. L'unité 130 est raccordée par l'intermédiaire du réseau 26 au superviseur 28 de sorte que le fonctionnement du générateur 24 peut être contrôlé à distance par le 25 superviseur 28.

Le fonctionnement du générateur 24 va maintenant être décrit en regard du procédé de la figure 3. Initialement, lors d'une étape 150, l'unité 130 règle la source 34 pour ajuster l'amplitude du courant continu I.

Ceci permet également de régler en partie l'amplitude de la haute tension continue générée par le générateur 24. Ensuite, lors d'une étape 152, l'unité 130 commande le sélecteur 46 pour raccorder un des points d'entrée 110 à 113 au point de sortie 120. Ceci permet de sélectionner la valeur de la haute tension continue délivrée par le générateur 24. On remarquera cependant que, contrairement à l'action sur l'amplitude du courant continu, la puissance électrique délivrée par le générateur 24 est indépendante de la position de l'interrupteur 116 dans le sélecteur 46.

Ainsi, le sélecteur 46 permet de sélectionner une haute tension continue tout en délivrant la même puissance électrique par la sortie 124. Une fois que la haute tension continue a été sélectionnée, lors d'une étape 154, l'unité 130 commande la commutation des interrupteurs des branches 54 à 56 du commutateur 40 conformément aux chronogrammes représentés sur les figures 4 à 6. Les figures 4 à 6 représentent les commutations des interrupteurs, respectivement, des branches 54 à 56. Sur ces figures, l'axe des abscisses représente le temps t.

L'axe des ordonnées représente dans quel état se trouvent les interrupteurs. Plus précisément, lorsque le signal est égal à 1 , l'interrupteur de la demi-branche supérieure est dans l'état passant et l'interrupteur de la demi- branche inférieure est dans l'état non passant. Lorsque le signal prend la valeur 0 , les interrupteurs des demi-branches inférieure et supérieure sont tous les deux dans l'état non passant. Enfin, lorsque le signal prend la valeur -1 , l'interrupteur de la demi-branche supérieure est dans l'état non passant et l'interrupteur de la demi-branche inférieure est dans l'état passant. Sur les figures 4 à 6, seule une période 1/fo de fonctionnement du commutateur a été représentée. Cette période correspond à la valeur 2n indiquée sur ces figures.

Comme représenté sur les chronogrammes des figures 4 à 6, la commande des interrupteurs du commutateur 40 est une commande pleine onde, c'est-à-dire que chaque interrupteur est commuté de l'état passant vers l'état non passant et de l'état non passant vers l'état passant une seule fois par période. De plus, l'unité 130 commande la commutation d'un interrupteur d'une demi-branche supérieure de l'état passant vers l'état non passant uniquement lorsqu'un interrupteur d'une autre demi-branche supérieure est déjà dans l'état passant de façon à ne pas interrompre le courant continu. L'unité 130 applique également la même stratégie pour les interrupteurs des demi-branches inférieures. Ainsi, le courant continu généré par la source 34 n'est jamais interrompu. De plus, de manière à limiter les harmoniques de courant, l'intervalle de temps séparant la commutation de l'état non passant vers l'état passant d'un interrupteur d'une demi-branche supérieure précède d'un intervalle At la commutation de l'état passant vers l'état non passant d'un interrupteur d'une autre demi-branche supérieure.

L'intervalle At est choisi très petit devant la période 1/fo de fonctionnement. Typiquement, l'intervalle At est choisi inférieur à 1 et de préférence inférieur à 1 où N 3f0N lO0N est le nombre de phases du courant polyphasé généré par le commutateur 40. Sur les figures 4 à 6, l'intervalle At a été exagéré afin que celui-ci puisse être visible. Il en est de même pour la commutation des interrupteurs des demi-branches inférieures. Enfin, le temps pendant lequel chaque interrupteur est dans l'état passant est choisi égal a 3 +dt de manière à ce que le courant continu I consommé par le commutateur soit permanent. Typiquement, la fréquence fondamentale fo de fonctionnement du commutateur 40 est comprise entre 1 kHz et 1 MHz. De préférence, la fréquence fo est choisie égale à la fréquence de résonance parallèle du transformateur 42. On rappelle que la fréquence de résonance parallèle est la fréquence pour laquelle l'impédance à vide vue d'un enroulement primaire du transformateur est maximale. Pour cette fréquence, le transformateur consomme son minimum de courant magnétisant. Ici, la fréquence fo est supérieure à 10 kHz et inférieure à 100 kHz.

De nombreux autres modes de réalisation sont possibles. Par exemple, les interrupteurs unidirectionnels du commutateur sont réalisés à partir de thyristors. La diode 78 peut être en amont ou en aval de l'IGBT 80. Le redresseur-multiplicateur 44 peut être remplacé par un simple redresseur dépourvu de capacité à multiplier la tension continue. Le nombre d'étages du redresseur-multiplicateur raccordés en série peut être quelconque. Toutefois, de préférence, il sera inférieur à douze. Il est possible d'adapter le générateur 24 pour qu'il produise une haute tension continue positive au lieu d'une haute tension continue négative. Pour cela, il suffit de remplacer les diodes I11, 112, 123, 121, I22 et I23 par des diodes identiques mais branchées en sens inverse. Enfin, le commutateur 40 peut facilement être adapté 25 pour générer un courant polyphasé ayant plus de trois phases. Dans ce mode de réalisation, le transformateur 42 et le redresseur-multiplicateur 44 sont adaptés de façon correspondante.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Générateur de haute tension continue, ce générateur comportant : - un commutateur (40) de courant propre à recevoir en entrée un courant continu et à délivrer en sortie une tension et un courant polyphasé formé de N courants périodiques déphasés les uns par rapport aux autres, les déphasages des N courants périodiques étant uniformément répartis entre 0 et 2n radians, où 2n radians correspond à une période de la fréquence fondamentale fo des courants périodiques et N est un nombre entier supérieur ou égal à trois, le commutateur comportant N branches (54-56) raccordées en parallèle entre des points (50, 52) d'entrée et de sortie de courant continu, chaque branche étant formée d'une demi-branche supérieure et d'une demi-branche inférieure raccordées en série par l'intermédiaire d'un point milieu (60-62), chaque point milieu délivrant respectivement l'un des courants périodiques déphasés du courant polyphasé, chaque demi-branche supérieure ou inférieure comportant un interrupteur commandable (74, 76) propre à commuter entre un état passant dans lequel le courant peut traverser ladite demi-branche et un état non passant dans lequel aucun courant ne peut traverser ladite demi-branche aussi bien dans un sens que dans l'autre,- un transformateur (42) raccordé à la sortie du commutateur (40), le transformateur étant apte à transformer la tension polyphasée en une tension polyphasée élevée d'amplitude plus élevée, - un redresseur (44) raccordé au secondaire du transformateur (42), ce redresseur étant propre à transformer la tension polyphasée élevée par le transformateur en une tension redressée élevée, et - une unité (130) de pilotage des interrupteurs du commutateur, caractérisé en ce que : chaque interrupteur (74, 76) comprend un transistor commandable raccordé en série avec une diode de manière à former un interrupteur unidirectionnel en courant, le courant pouvant passer dans l'état passant uniquement de la borne positive vers la borne négative, et - l'unité (130) de pilotage est apte à : . commander la commutation de l'état passant vers l'état non passant d'un interrupteur (74) d'une demi- branche supérieure uniquement à un instant où un interrupteur sur une autre demi-branche supérieure est dans l'état passant, et . commander la commutation de l'état passant vers l'état non passant d'un interrupteur (76) d'une demi-branche inférieure uniquement à un instant où uninterrupteur sur une autre demi-branche inférieure est dans l'état passant.

2. Générateur selon la revendication 1, dans lequel l'unité (130) de pilotage est apte à commander la commutation de chaque interrupteur (74, 76) de l'état passant vers l'état non passant et de l'état non passant vers l'état passant une seule fois par période 1/fo.

3. Générateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'unité (130) de pilotage est apte à maintenir chaque interrupteur dans l'état passant au plus pendant N +2N .

4. Générateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la fréquence fondamentale fo est supérieure à 1kHz.

5. Générateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le redresseur (44) comprend au moins un étage redresseur-élévateur (102-105) de tension, chaque étage comportant : . N points d' entrée Eli, chaque point d' entrée Eli étant raccordé à la i-ième phase de la tension élevée par le transformateur sans passer par l'intermédiaire d'un interrupteur unidirectionnel en courant, i étant un nombre entier compris entre 1 et N,. un point d'entrée E2 raccordé au neutre de la tension polyphasée élevée sans passer par l'intermédiaire d'un interrupteur unidirectionnel en courant, . N points de sortie Sli, chaque point de sortie Sn étant raccordé à la i-ième phase de la tension polyphasée élevée sans passer par l'intermédiaire d'un interrupteur unidirectionnel en courant, . un point de sortie S2 raccordé au neutre de la tension polyphasée élevée sans passer par l'intermédiaire d'un interrupteur unidirectionnel en courant, le point de sortie étant un point de sortie de tension continue redressée et multipliée, . N condensateurs Cli, chaque condensateur Cli étant raccordé entre le point d'entrée En et le point de sortie Sn sans passer par l'intermédiaire d'un interrupteur unidirectionnel en courant, . N interrupteurs Ili unidirectionnels en courant, chaque interrupteurs Ili étant raccordé entre les points de sortie S2 et Sn sans passer par l'intermédiaire d'un condensateur, cet interrupteur Ili permettant uniquement au courant de circuler du point de sortie S2 vers le point de sortie Sn dans le cas d'une tension redressée et multipliée négative ou dans le sens inverse dans le cas d'une tension redressée et multipliée positive,un condensateur C2 raccordé sans passer par l'intermédiaire d'un interrupteur unidirectionnel en courant entre le point d'entrée E2 et le point de sortie S2, . N interrupteurs Ili unidirectionnels en courant, chaque interrupteur Ili étant raccordé sans passer par l'intermédiaire d'un condensateur entre le point de sortie Sii et le point d'entrée E2, cet interrupteur Ili permettant uniquement au courant de circuler du condensateur Cli vers le condensateur C2 dans le cas d'une tension redressée et multipliée négative ou dans le sens inverse dans le cas d'une tension redressée et multipliée positive.

6. Générateur selon la revendication 5, dans lequel le redresseur (44) comprend au moins un premier et un second étages redresseur-multiplieur (102-105) raccordés en série, c'est-à-dire que les points de sortie Sli et S2 du premier étage sont directement raccordés, respectivement, aux points d'entrée Eli et E2 du second étage, et dans lequel le générateur comporte un sélecteur (46) de haute tension continue apte à raccorder le point de sortie S2 du premier étage à une borne de sortie de haute tension continue et, en alternance, le point de sortie S2 du second étage à la même borne de sortie de haute tension continue.

7. Générateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel N est égal à trois 25 et dans lequel le transformateur (42) à trois enroulementsprimaires (68-70) raccordés en triangle, chaque enroulement primaire étant raccordé à une phase respective du courant polyphasé délivré par le commutateur (40) de courant, et dans lequel le transformateur à trois enroulements secondaires (92-94) raccordés en étoile, chaque enroulements secondaires délivrant une phase respective de la tension polyphasée élevée.

8. Générateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'intervalle de temps (At) qui sépare l'instant où un interrupteur (74, 76) d'une branche supérieure, respectivement inférieure, passe de l'état non passant à l'état passant et l'instant où un interrupteur d'une autre branche supérieure, respectivement inférieure, passe de l'état passant à l'état non passant 1 est inférieur à 3foN

9. Procédé de génération d'une haute tension continue à l'aide d'un générateur de haute tension continue conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé comporte : -la commande (154) de la commutation de l'état passant vers l'état non passant d'un interrupteur (74) d'une demi-branche supérieure uniquement à un instant où un interrupteur sur une autre demi-branche supérieure est dans l'état passant, et- la commande (154) de la commutation de l'état passant vers l'état non passant d'un interrupteur (76) d'une demi-branche inférieure uniquement à un instant où un interrupteur sur une autre demi-branche inférieure 5 est dans l'état passant.

10. Dépoussiéreur électrostatique comportant : - un générateur (24) de haute tension continue, - au moins une électrode (14) propre à ioniser des poussières présentes dans une fumée, cette électrode 10 étant raccordée au générateur de haute tension, et - au moins une plaque (16) propre à attirer les poussières ionisées, cette plaque étant raccordée à un potentiel de référence, caractérisé en ce que le générateur (24) est conforme à 15 l'une quelconque des revendications 1 à 8.