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" Système pour la commande de doux mutateurs en montage croisé "
Il est connu d'alimenter des machines à courant continu, à vitesse et à sens de rotation réglables, machines qui fonc- tionnent aussi temporairement en génératrice, par des mutateurs montés en parallèle et en sens opposés, suivant un montage dit 'croisé. Dans ce cas, un mutateur est commandé en redresseur et l'autre, en onduleur.
Un tel système de mutateurs est généralement appelé à être commandé de telle façon que la machine à courant continu absorbe du courant à partir du mutateur fonctionnant en redresseur, lorsque la tension de cette machine descend au-dessous d'une valeur déterminée par la régulation, tandis que .du courant est restitué au réseau d'alimentation par l'entremise du mutatour
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fonctionnant en onduleur-, lorsque la tension de cette machine dépasse ladibe valeur.
Afin de réaliser ce mode de fonctionne- ment des mutateurs, qui correspond à celui d'un convertisseur en montage Léonard, il est nécessaire que, dans toute la gamme de ré/glace, la tension continue du mutateur travaillant en onduleur soit toujours légèrement inférieure à oelle du mutateur - travaillant en redresseuro
Alors qu'une telle commande de deux mutateurs, par accord mutuel, peut être obtenue de façon relativement aisée lorsque le décalage en fonction du temps des impulsions de commande est opéré par des transformateurs réglables qu'il suffit d'accoupler d'une manière appropriée, cette commande donne lieu à des diffi- cultés lorsqu'on se sert, pour produire le décalage des impulsions de commande, d'autres dispositifs, par exemple de réactances réglables, comme il est connu en soi.
Avec ces dernières, il est généralement fait usage de moyens électroniques, de selfs à saturation, de soupapes électriques, etc o... Dans ces cas il n'est pas aisé d'atteindre une concordance suffisante des caractéristiques des deux systèmes de, commandeo
L'invention vise à éliminer ces difficultés.
A cette fin on tire parti du phénomène à savoir que lorsqu'on adopte le mode d'exploitation décrit plus haut, un courant continu plus ou moins ondulé parcourt constamment, dans le sens de passage du mutateur, le circuit formé par les deux mutateurs. Ce courant circulaire est d'autant plus réduit que les tensions continues pour lesquelles les deux mutateurs ont été réglés, sont plus rapprochés.
Lorsque la différence de ces tensions oontinues demeurent constantes, le oourant circulaire présente également une valeur égale ou approximativement telleo Inversement, lorsque le courant' circulaire demeure constant dans toute la gamme de commande, ceci est une indication que la différence des excitations en courant continu des deux mutateurs est également invariableo
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Cei;1 ,au.1 in4/;;;,>ii?aii,;ae.il dll fait, :'t savoir, lequel d,fj[) deux lUt. 11,('1;]::' -'st comrrr;d:
on tant rt I] re'-'iMSHeur ou en -tant qutondu- It'ur, crc8-à-dire, indépendanimeut du sens de rotation et du mode dexploitation inoiaentanés (moteur ou sénératrice) de la machine alimentée par les mutateurso L'invantion tire parti de cette constatation en ce sens que, dans un système de mutation de courant du genre sus indiqué, un seul des deux mutateurs (mutateur pilote) est oommandé arbitrairement ou indépendamment de toute grandeur pilote, tandis que l'autre mutateur (mutateur suiveur) est réglé, en fonction du oourant continu qui oircule entre les deux mutateurs,de telle manière que le oourant circulaire possède une valeur constante ou approximativement telle.
Selon l'invention, le courant oiroulaire peut être mis en /continu évidence par des convertisseurs continu/ connus en soi, ou être reoueilli en tant'que grandeur pilote pour le réglage du mutateur suiveur, de manière à faire apparaître la différence entre, d'une part la somme des courants dans les connexions des deux mutateurs et, d'autre part, le oourant de charge.
Le dessin annexé représente schématiquement un exemple de réalisation de 1?objet de l'invention.
Le moteur à courant continu 1 est alimenté, à partir d'un
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transformateur à onroulemenjbs secondaires 2 et 3, par liintermé- diaire de mutateurs 4 et 5 équipés de dispositifs de commande 6 et 7 et de selfs de filtrage 8 et 9 .
Dans les connexions entre les deux mutateurs passe le courant circulaire indiqué par les flèches désignées par JK. Le courant de charge circule, compte tenu de sa direction, dans le sens des flèches JL en traits pleins ou dans celui des flèches JL, on traits interrompuso
Un convertisseur continu/continu 10 connu en soi enolave les deux connexions entre les mutateurs.
La tension continue recueillie à la sortie de l'élément mutateur 10', constitué par
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exemple par Lui redresseur au sélénium monté en pont, de ce convertisseur, est proportionnel à la somme de courants 2 JK + JL. le convertisseur à courant continu 11, disposé dans le circuit du courant de charge, engendre à la sortie de son élément muta- teur 11' une tension continue proportionnelle au oourant de charge JL ou JL, . .
Far conséquent, et grâce au montage en opposition représen- té des tensions de sortie des deux convertisseurs à courant 'continu, on obtient une tension proportionnelle à la quantité
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2 JK + JL ... JL = 2 JK .
Cette tension est fournie au régulateur 13 d'un genre voulu quelconque, en opposition avec la tension réglable d'une source de oourant continu 12, tension qui sert de valeur nominale pour le courant circulaire à ajuster. Ce dernier régulateur commande le mutateur 5 par l'entremise du dispositif de commande 7, de telle manière que le courant circulaire conserve toujours sa valeur constante ou approximativement telle, imposée par la source de courant continu 120
Quelle que soit la manière dont le mutateur pilote est commandé par son système de commande 6 ou par un appareil de réglage 14 en série avec celui-ci, on obtient, oonformément à oe qui a été dit plus haut,
que la différence des excitations momentanées des deux mutateurs demeure constante dans la mesure voulue
Ce résultat est obtenu tout à fait indépendamment du fait, à savoir, si les deux systèmes de commande 6 et 7 sont identiques et possèdent les mômes caractéristiques', ou nono
Il est essentiel que, notamment lors de variations brusques de l'excitation du mutateur pilote 4, le réglage du mutateur suiveur 5 puisse emboîter le pas aveo une rapidité suffisante, de manière à éviter des conditions d'exploitation intolérables, ne fut-ce que de faible durée.
Pour cette raison, la rapidité avec laquelle les deux dispositifs 7 et 13 effectuent respeotive-
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ment la commande et le réglage doit être au moins égale, mais de préférence légèrement supérieure à oelle des deux dispositifs 6 et 14.
L'intention peut être réalisée, sous certains rapports, d'une autre manière que celle de 1'exemple représenté.
Ainsi, par exemple, au lieu du convertisseur à courant continu 10, qui enolave les oourants des deux connexions entre les muta- tours, on peut prévoir un convertisseur à courant continu distinct pour chacune de ces connexions, les tensions de sortie de ces deux convertisseurs étant branchées en série..
Les convertisseurs à courant continu représentés peuvent 8tre remplacés par d'autres systèmes agissant d'une manière analogue..
Il va de soi que l'invention est également applicable à des mutateurs d'un type et d'un nombre de phases différents de oeux représentés. D'autre part, elle peut aussi être appliquée à l'alimentation de systèmes. de oonsommation autres que les moteurs à oourant continu, par des mutateurs en montage croisé.
REVENDICATIONS. .
1 - Système pour la commande de deux mutateurs en montage croisé, dont celui qui travaille au moment considéré oomme ondu- leur est excité par une tension continue légèrement inférieure à celle du mutateur fonotionnant en redresseur, caractérisé en ce que l'un des deux mutateurs (mutateur pilote) est commandé arbitrairement ou en fonction d'une grandeur pilote voulue quelconque tandis que l'autre mutateur (mutateur suiveur) est réglé en fonction du courant circulaire qui circule entre les deux mutateurs, de telle façon que ce courant circulaire possède une valeur constante ouapproximativement telle.
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"System for controlling soft mutators in crossover"
It is known to supply direct current machines, with adjustable speed and direction of rotation, machines which also operate temporarily as a generator, by mutators mounted in parallel and in opposite directions, in a so-called 'crossed assembly'. In this case, one mutator is controlled as a rectifier and the other as an inverter.
Such a system of mutators is generally called upon to be controlled in such a way that the direct current machine absorbs current from the mutator operating as a rectifier, when the voltage of this machine drops below a value determined by the regulation, while current is returned to the supply network via the mutatour
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working in inverter -, when the voltage of this machine exceeds the dim value.
In order to achieve this mode of operation of the mutators, which corresponds to that of a converter in Leonardo assembly, it is necessary that, throughout the re / ice range, the direct voltage of the mutator working as an inverter is always slightly lower. at the mutator - working in rectifier
While such a control of two mutators, by mutual agreement, can be obtained relatively easily when the time shift of the control pulses is operated by adjustable transformers which need only be coupled in a suitable manner. This control gives rise to difficulties when using other devices to produce the offset of the control pulses, for example adjustable reactors, as is known per se.
With the latter, use is generally made of electronic means, saturation inductors, electric valves, etc. In these cases, it is not easy to achieve a sufficient concordance of the characteristics of the two control systems.
The invention aims to eliminate these difficulties.
To this end, advantage is taken of the phenomenon, namely that when the operating mode described above is adopted, a more or less wavy direct current flows constantly, in the direction of passage of the mutator, the circuit formed by the two mutators. This circular current is all the more reduced as the DC voltages for which the two mutators have been adjusted, are closer together.
When the difference in these continuous voltages remains constant, the circular current also exhibits an equal or approximately equal value. Conversely, when the circular current remains constant throughout the control range, this is an indication that the difference in the direct current excitations of the two mutators is also invariableo
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either rt I] re '-' iMSHeur or by -tondu- It'ur, crc8 that is to say, independent of the direction of rotation and of the operating mode inoiaentanés (motor or senator) of the machine supplied by the mutators o L ' invantion takes advantage of this finding in that, in a current mutation system of the kind indicated above, only one of the two mutators (pilot mutator) is controlled arbitrarily or independently of any pilot quantity, while the other mutator (pilot mutator) follower) is adjusted, as a function of the direct current which circulates between the two mutators, in such a way that the circular current has a constant value or approximately such.
According to the invention, the oiroulaire current can be demonstrated by continuous / continuous converters known per se, or be reweed as a pilot quantity for the adjustment of the follower mutator, so as to show the difference between, d 'on the one hand the sum of the currents in the connections of the two mutators and, on the other hand, the load current.
The accompanying drawing schematically shows an embodiment of the object of the invention.
DC motor 1 is supplied with power from a
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transformer with secondary onroulemenjbs 2 and 3, by the intermediary of mutators 4 and 5 equipped with control devices 6 and 7 and filter chokes 8 and 9.
The circular current indicated by the arrows designated by JK passes through the connections between the two mutators. The load current circulates, taking into account its direction, in the direction of the arrows JL in solid lines or in that of the arrows JL, one dashed lines
A DC / DC converter 10 known per se enolaves the two connections between the mutators.
The direct voltage collected at the output of the mutator element 10 ', consisting of
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example by Him selenium rectifier mounted in bridge, of this converter, is proportional to the sum of currents 2 JK + JL. the direct current converter 11, arranged in the load current circuit, generates at the output of its mutator element 11 'a direct voltage proportional to the load current JL or JL,. .
Therefore, and by means of the opposing arrangement shown of the output voltages of the two direct current converters, a voltage proportional to the quantity is obtained.
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2 JK + JL ... JL = 2 JK.
This voltage is supplied to regulator 13 of any desired kind, in opposition to the adjustable voltage of a direct current source 12, which voltage serves as a nominal value for the circular current to be adjusted. This latter regulator controls the mutator 5 through the control device 7, so that the circular current always maintains its constant value or approximately such, imposed by the direct current source 120
Whatever the way in which the pilot mutator is controlled by its control system 6 or by an adjustment device 14 in series therewith, one obtains, in accordance with oe which has been said above,
that the difference in the momentary excitations of the two mutators remains constant to the desired extent
This result is obtained quite independently of the fact, namely, whether the two control systems 6 and 7 are identical and have the same characteristics', or noto
It is essential that, in particular during sudden variations in the excitation of the pilot mutator 4, the adjustment of the follower mutator 5 can follow suit with sufficient speed, so as to avoid intolerable operating conditions, if only. of short duration.
For this reason, the speed with which the two devices 7 and 13 perform respeotive-
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The control and adjustment must be at least equal, but preferably slightly greater than that of the two devices 6 and 14.
The intention can be realized, in some respects, in a manner other than that of the example shown.
Thus, for example, instead of the direct current converter 10, which enolaves the current of the two connections between the mutaturns, one can provide a separate direct current converter for each of these connections, the output voltages of these two converters. being connected in series.
The direct current converters shown can be replaced by other systems acting in a similar manner.
It goes without saying that the invention is also applicable to mutators of a type and of a number of phases different from those shown. On the other hand, it can also be applied to the supply of systems. consumption other than direct current motors, by cross-mounting mutators.
CLAIMS. .
1 - System for controlling two mutators in crossed assembly, of which the one working at the considered moment as an inverter is excited by a DC voltage slightly lower than that of the mutator operating as a rectifier, characterized in that one of the two mutators (pilot mutator) is controlled arbitrarily or according to any desired pilot quantity while the other mutator (follower mutator) is set according to the circular current flowing between the two mutators, so that this circular current has a constant value or approximately such.