Installation d'alimentation d'une charge en courant continu à partir d'une source à courant alternatif La présente invention a pour objet une installa tion d'alimentation d'une charge en courant continu à partir d'une source à courant alternatif, compre nant des redresseurs secs pour la conversion du cou rant alternatif en courant continu.
Elle est caracté risée en ce qu'elle comprend un transformateur d'ali mentation comportant un enroulement primaire sus ceptible d'être connecté à la source à courant alter natif et plusieurs enroulements secondaires indépen dants, un pont à redresseurs secs à deux alternances associé à chaque enroulement secondaire, les côtés à courant continu des ponts étant connectés en série les uns avec les autres et avec la charge, et des moyens de commutation permettant de mettre sélec tivement en circuit les ponts de manière à modifier la tension appliquée à la charge. Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'ins tallation selon l'invention.
Les fig. 1 et 2 sont respectivement des schémas de la première et de la seconde forme d'exécution. L'installation représentée à la fig. 1 est destinée à être utilisée dans une locomotive électrique et com prend un transformateur d'alimentation 10 compor tant un enroulement primaire 10a et quatre enroule ments secondaires séparés 10b à 10e. L'enroulement primaire est alimenté à partir d'une ligne aérienne 11 par l'intermédiaire d'un pantographe 12, tandis que les enroulements secondaires alimentent des ponts redresseurs séparés à deux alternances 13 à 16 à travers des contacteurs 17 à 20 respectivement.
Les côtés courant continu des ponts redresseurs sont connectés en série les uns avec les autres et avec un moteur de traction 21 à courant continu, une bobine de filtrage 22 étant insérée dans cette partie du cir cuit. Les contacteurs 17 à 20 sont commandés par un contrôleur (non représenté) agencé de manière à fer mer les contacteurs successivement afin d'augmenter progressivement le voltage continu appliqué au mo teur de traction 21. Inversement, pour obtenir la décélération de la locomotive, les contacteurs sont ouverts selon un ordre inversé.
Il faut noter que le travail de rupture sur les contacteurs est relativement faible, non seulement parce que le courant est alternatif, mais aussi parce qu'il existe un trajet en parallèle pour le courant de charge à travers le circuit comprenant les ponts mon tés en série. Il faut remarquer également qu'en aug mentant le voltage appliqué au moteur 21, il ne se produit aucune interruption ni réduction du voltage pendant la transition d'une position à la suivante.
Les voltages des enroulements secondaires 10b à 10e peuvent être différents et les divers enroule ments peuvent être connectés ou déconnectés dans un ordre quelconque. Par exemple, dans une forme d'exécution particulière, les enroulements 10b à 10e donnent respectivement 10, 20, 40 et 80 volts et dans ce cas il est possible d'obtenir quinze étages de ten- sion en actionnant les quatre contacteurs 17 - 20 dans l'ordre suivant
EMI0002.0002
<I>Transition <SEP> fermé <SEP> voltage</I>
<tb> - <SEP> 17 <SEP> 10 <SEP> v
<tb> fermer <SEP> 18, <SEP> ouvrir <SEP> 17 <SEP> 18 <SEP> 20 <SEP> v
<tb> <SEP> 17 <SEP> <B>17,18</B> <SEP> 30v
<tb> <SEP> 19, <SEP> <SEP> <B>17,18</B> <SEP> 19 <SEP> 40 <SEP> v
<tb> <SEP> 17 <SEP> 17, <SEP> 19 <SEP> 50v
<tb> <SEP> 18, <SEP> <SEP> 17 <SEP> <B>18,
19</B> <SEP> 60 <SEP> v
<tb> <SEP> 17 <SEP> 17, <SEP> 18, <SEP> 19 <SEP> 70v
<tb> <SEP> 20, <SEP> <SEP> <B>17118,19</B> <SEP> 20 <SEP> 80 <SEP> v
<tb> <SEP> 17 <SEP> <B>17,20 <SEP> 90V</B>
<tb> <SEP> 18, <SEP> <SEP> 17 <SEP> <B>18,20</B> <SEP> 100 <SEP> v
<tb> <SEP> 17 <SEP> 17, <SEP> 18, <SEP> 20 <SEP> 110v
<tb> <SEP> 19, <SEP> <SEP> <B>17,18 <SEP> 19,20</B> <SEP> 120 <SEP> v
<tb> <SEP> 17 <SEP> 17, <SEP> 19, <SEP> 20 <SEP> 130 <SEP> v
<tb> <SEP> 18, <SEP> <SEP> 17 <SEP> 18, <SEP> 19, <SEP> 20 <SEP> 140 <SEP> v
<tb> <SEP> 17 <SEP> 17, <SEP> 18, <SEP> 19, <SEP> 20 <SEP> 150 <SEP> v Les contacteurs peuvent être commandés par cames afin de déterminer chronologiquement leur ouverture et leur fermeture de manière correcte et, pendant une transition,
toutes les opérations d'ou verture et de fermeture peuvent être effectuées si multanément puisqu'il n'y a aucun danger de court- circuiter une section de l'enroulement du transforma teur comme cela peut se produire avec les schémas connus utilisant un enroulement secondaire à prises. L'installation représentée à la fig. 2 est également destinée à être utilisée dans une locomotive électri que et comprend des organes analogues à ceux repré sentés à la fig. 1, portant les mêmes numéros de référence.
Les contacteurs 17 à 20 sont connectés du côté courant continu des redresseurs au lieu de l'être du côté courant alternatif, et une résistance 23 avec prise centrale est agencée de manière à être insérée dans le circuit pendant chaque période de transition entre les sauts quand deux contacteurs voisins sont fermés. La résistance 23 pourrait être remplacée par une impédance.
Dans la forme d'exécution selon la fig. 1, la loco motive est accélérée en fermant successivement les contacteurs 17 à 20, encore que, dans ce cas, après chaque saut, le contacteur précédent est ouvert. Dans la seconde forme d'exécution, d'autres contacteurs 24 et 25 sont agencés pour être fermés quand une position permanente quelconque est atteinte, de sorte qu'il n'y a aucune perte de puissance dans la résis tance 23.
Dans l'une et l'autre forme d'exécution, au moins un des enroulements secondaires pourrait compren dre des prises pour faire varier le voltage appliqué au pont redresseur associé. Il est important d'appliquer un voltage déterminé à chaque pont redresseur, car ainsi le courant dans le sens conducteur du pont ne dépend pas des varia tions éventuelles, avec le voltage appliqué, de la résistance du pont dans le sens non conducteur. Les redresseurs peuvent être des redresseurs au germa nium.
Il est évident que la charge n'est pas forcément un moteur de traction à courant continu. Il faut noter également que la source de courant alternatif peut être monophasée ou polyphasée.
Installation for supplying a direct current load from an alternating current source The present invention relates to an installation for supplying a direct current load from an alternating current source, comprising: ning dry rectifiers for converting alternating current into direct current.
It is characterized in that it comprises a supply transformer comprising a primary winding capable of being connected to the source with native alternating current and several independent secondary windings, a bridge with dry rectifiers at two halfwaves associated with each secondary winding, the direct current sides of the bridges being connected in series with each other and with the load, and switching means for selectively switching on the bridges so as to modify the voltage applied to the load. The appended drawing represents, schematically and by way of example, two embodiments of the installation according to the invention.
Figs. 1 and 2 are respectively diagrams of the first and the second embodiment. The installation shown in fig. 1 is intended for use in an electric locomotive and comprises a power transformer 10 having a primary winding 10a and four separate secondary windings 10b to 10e. The primary winding is fed from an overhead line 11 via a pantograph 12, while the secondary windings feed separate two half-wave rectifier bridges 13 to 16 through contactors 17 to 20 respectively.
The DC sides of the rectifier bridges are connected in series with each other and with a DC traction motor 21, a filter coil 22 being inserted in this part of the circuit. The contactors 17 to 20 are controlled by a controller (not shown) arranged so as to close the contactors successively in order to progressively increase the direct voltage applied to the traction motor 21. Conversely, to obtain the deceleration of the locomotive, the contactors are opened in reverse order.
It should be noted that the breaking work on the contactors is relatively low, not only because the current is alternating, but also because there is a parallel path for the load current through the circuit comprising the bridges mounted in line. series. It should also be noted that by increasing the voltage applied to the motor 21, no interruption or reduction in voltage occurs during the transition from one position to the next.
The voltages of the secondary windings 10b to 10e can be different and the various windings can be connected or disconnected in any order. For example, in a particular embodiment, the windings 10b to 10e give respectively 10, 20, 40 and 80 volts and in this case it is possible to obtain fifteen voltage stages by actuating the four contactors 17 - 20 in the following order
EMI0002.0002
<I> Transition <SEP> closed <SEP> voltage </I>
<tb> - <SEP> 17 <SEP> 10 <SEP> v
<tb> close <SEP> 18, <SEP> open <SEP> 17 <SEP> 18 <SEP> 20 <SEP> v
<tb> <SEP> 17 <SEP> <B> 17,18 </B> <SEP> 30v
<tb> <SEP> 19, <SEP> <SEP> <B> 17,18 </B> <SEP> 19 <SEP> 40 <SEP> v
<tb> <SEP> 17 <SEP> 17, <SEP> 19 <SEP> 50v
<tb> <SEP> 18, <SEP> <SEP> 17 <SEP> <B> 18,
19 </B> <SEP> 60 <SEP> v
<tb> <SEP> 17 <SEP> 17, <SEP> 18, <SEP> 19 <SEP> 70v
<tb> <SEP> 20, <SEP> <SEP> <B> 17118,19 </B> <SEP> 20 <SEP> 80 <SEP> v
<tb> <SEP> 17 <SEP> <B> 17,20 <SEP> 90V </B>
<tb> <SEP> 18, <SEP> <SEP> 17 <SEP> <B> 18,20 </B> <SEP> 100 <SEP> v
<tb> <SEP> 17 <SEP> 17, <SEP> 18, <SEP> 20 <SEP> 110v
<tb> <SEP> 19, <SEP> <SEP> <B> 17,18 <SEP> 19,20 </B> <SEP> 120 <SEP> v
<tb> <SEP> 17 <SEP> 17, <SEP> 19, <SEP> 20 <SEP> 130 <SEP> v
<tb> <SEP> 18, <SEP> <SEP> 17 <SEP> 18, <SEP> 19, <SEP> 20 <SEP> 140 <SEP> v
<tb> <SEP> 17 <SEP> 17, <SEP> 18, <SEP> 19, <SEP> 20 <SEP> 150 <SEP> v Contactors can be controlled by cams in order to determine their opening and closing chronologically correctly and, during a transition,
all opening and closing operations can be carried out so multaneously since there is no danger of short-circuiting a section of the transformer winding as can happen with known schemes using a secondary winding taken. The installation shown in fig. 2 is also intended for use in an electric locomotive and comprises components similar to those shown in FIG. 1, bearing the same reference numbers.
Contactors 17 to 20 are connected to the DC side of the rectifiers instead of to the AC side, and a resistor 23 with center tap is arranged so as to be inserted into the circuit during each transition period between jumps when two neighboring contactors are closed. Resistor 23 could be replaced by an impedance.
In the embodiment according to FIG. 1, the locomotive is accelerated by successively closing the contactors 17 to 20, although in this case, after each jump, the previous contactor is open. In the second embodiment, further contactors 24 and 25 are arranged to be closed when any permanent position is reached, so that there is no loss of power in the resistor 23.
In either embodiment, at least one of the secondary windings could include taps for varying the voltage applied to the associated rectifier bridge. It is important to apply a determined voltage to each rectifier bridge, because thus the current in the conducting direction of the bridge does not depend on any variations, with the applied voltage, of the resistance of the bridge in the non-conducting direction. The rectifiers can be germa nium rectifiers.
Obviously, the load is not necessarily a DC traction motor. It should also be noted that the alternating current source can be single phase or polyphase.