FR2756678A1 - ELECTRIC ARC GENERATOR WITH INVERTER AND THREE-PHASE POWER SUPPLY - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un générateur d'arc électrique du type à alimentation triphasée et comportant un onduleur relié à une sortie d'alimentation d'un organe générateur d'arc électrique. The present invention relates to an electric arc generator of the three-phase power supply type and comprising an inverter connected to a power output of an electric arc generator.
L'invention s'applique en particulier aux générateurs de soudage à arc électrique ou aux générateurs de coupage. The invention applies in particular to electric arc welding generators or to cutting generators.
Les générateurs d'arc électrique du type précité connus comportent un onduleur interposé entre le réseau d'alimentation triphasé et un dispositif destiné à la production de l'arc. L'onduleur est alimenté depuis le réseau triphasé par un dispositif de redressement de la tension d'alimentation. Ce dispositif de redressement est notamment adapté pour permettre l'alimentation de l'onduleur sous une tension continue produite à partir du réseau d'alimentation triphasée. Electric arc generators of the aforementioned type known comprise an inverter interposed between the three-phase supply network and a device intended for the production of the arc. The inverter is supplied from the three-phase grid by a device for rectifying the supply voltage. This rectification device is in particular adapted to allow the supply of the inverter under a DC voltage produced from the three-phase supply network.
Ainsi, les générateurs d'arc électrique connus comportent un unique onduleur et un unique dispositif de redressement. Ces générateurs sont mal adaptés à une alimentation en multitensions (par exemple 230 V/400 V) depuis le réseau d'alimentation triphasée. En effet, une telle alimentation impose un large surdimensionnement de tous les composants entrant dans la composition du dispositif de redressement et de l'onduleur. Ceci augmente le coût et l'encombrement des générateurs. Thus, the known electric arc generators comprise a single inverter and a single rectifying device. These generators are ill-suited to supplying multi-voltages (for example 230 V / 400 V) from the three-phase supply network. Indeed, such a power supply requires a large oversizing of all the components used in the composition of the rectifying device and the inverter. This increases the cost and size of the generators.
On connaît également des générateurs d'arc électrique comportant un unique dispositif de redressement à la sortie duquel sont connectés deux onduleurs. Electric arc generators are also known comprising a single rectifying device at the output of which two inverters are connected.
Cette connexion peut être effectuée en série ou en parallèle. Dans ce type d'agencement, un surdimensionnement des onduleurs est également nécessaire. De plus, dans le cas d'une connexion en série, les circuits de commande des deux onduleurs doivent permettre d'assurer une répartition équilibrée des tensions, ce qui se traduit par une complexité accrue de ces circuits. This connection can be made in series or in parallel. In this type of arrangement, oversizing of the inverters is also necessary. In addition, in the case of a series connection, the control circuits of the two inverters must make it possible to ensure a balanced distribution of the voltages, which results in an increased complexity of these circuits.
L'invention a pour but de proposer un générateur d'arc électrique permettant une alimentation en multitensions, ne nécessitant pas un surdimensionnement important des composants. The object of the invention is to propose an electric arc generator allowing a multi-voltage supply, not requiring a significant oversizing of the components.
A cet effet, l'invention a pour objet un générateur d'arc électrique du type à alimentation triphasée et comportant un onduleur relié à une sortie d'alimentation d'un organe générateur d'arc électrique, caractérisé en ce qu'il comporte trois onduleurs et, pour chaque onduleur, un circuit propre de redressement de la tension d'alimentation de l'onduleur, chaque circuit de redressement étant alimenté par une phase distincte d'un réseau d'alimentation triphasée, les sorties des onduleurs étant combinées pour alimenter simultanément ladite sortie du générateur et en ce qu'il comporte des moyens de commutation assurant sélectivement la connexion des trois circuits de redressement au réseau d'alimentation triphasée suivant un agencement en étoile ou en triangle. To this end, the subject of the invention is an electric arc generator of the three-phase power supply type and comprising an inverter connected to a power output of an electric arc generator member, characterized in that it comprises three inverters and, for each inverter, a separate rectifier circuit for the supply voltage of the inverter, each rectifier circuit being supplied by a separate phase of a three-phase supply network, the outputs of the inverters being combined to supply simultaneously said generator output and in that it comprises switching means selectively ensuring the connection of the three rectification circuits to the three-phase supply network in a star or triangle arrangement.
Suivant des modes particuliers de réalisation, le générateur peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes
- il comporte des moyens de commutation assurant sélectivement la connexion en série ou en parallèle des sorties des trois onduleurs à la sortie du générateur
- il comporte un circuit correcteur de facteur de puissance disposé entre la sortie de chaque circuit de redressement et l'entrée de l'onduleur associé
- il comporte des moyens de stabilisation du potentiel du point commun autour d'une valeur de référence lorsque les trois circuits de redressement sont connectés suivant un agencement en étoile ;
- lesdits moyens de stabilisation du potentiel du point commun comportent, pour chaque phase, un circuit de compensation à tension fixe comportant d'une part un condensateur raccordé entre la phase d'alimentation correspondante et le point commun par l'intermédiaire d'un pont de diodes et d'autre part des moyens de maintien de la tension aux bornes de ce condensateur à une valeur fixe
- le circuit de redressement associé à chaque onduleur comporte un pont de diodes et le condensateur de chaque circuit de compensation à tension fixe est relié en sortie dudit pont de diodes des moyens de redressement
- lesdits moyens de stabilisation du potentiel du point commun comportent un circuit de compensation à tension variable comportant d'une part un condensateur raccordé entre la phase d'alimentation correspondante et le point commun par l'intermédiaire d'un pont de diodes et d'autre part des moyens d'établissement aux bornes dudit condensateur d'une tension sinusoïdale redressée double alternance synchronisée avec la phase d'alimentation correspondante ; et
- le circuit de redressement associé à chaque onduleur comporte un pont de diodes et le condensateur dudit circuit de compensation à tension variable est relié en sortie dudit pont de diodes des moyens de redressement.According to particular embodiments, the generator may include one or more of the following characteristics
- It includes switching means selectively ensuring the series or parallel connection of the outputs of the three inverters to the output of the generator
- it includes a power factor correction circuit arranged between the output of each rectification circuit and the input of the associated inverter
- It includes means for stabilizing the potential of the common point around a reference value when the three rectification circuits are connected in a star arrangement;
said means for stabilizing the potential of the common point comprise, for each phase, a fixed voltage compensation circuit comprising on the one hand a capacitor connected between the corresponding supply phase and the common point via a bridge diodes and secondly means for maintaining the voltage across this capacitor at a fixed value
the rectification circuit associated with each inverter comprises a diode bridge and the capacitor of each fixed voltage compensation circuit is connected at the output of said diode bridge of the rectification means
- Said means for stabilizing the potential of the common point comprise a variable voltage compensation circuit comprising on the one hand a capacitor connected between the corresponding supply phase and the common point via a bridge of diodes and on the other hand, means for establishing, across said capacitor, a double-wave rectified sinusoidal voltage synchronized with the corresponding supply phase; and
- The rectification circuit associated with each inverter comprises a diode bridge and the capacitor of said variable voltage compensation circuit is connected at the output of said diode bridge of the rectification means.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels
- La figure 1 est un schéma général d'un générateur selon l'invention;
- La figure 2 est un schéma détaillé d'une variante de réalisation du générateur incorporant des premiers circuits de compensation
- La figure 3 est un schéma d'une variante de réalisation du générateur de la figure 2 incorporant en outre des seconds circuits de compensation ; et
- La figure 4 est un schéma d'une variante de réalisation du générateur de la figure 3.The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the drawings in which
- Figure 1 is a general diagram of a generator according to the invention;
- Figure 2 is a detailed diagram of an alternative embodiment of the generator incorporating first compensation circuits
- Figure 3 is a diagram of an alternative embodiment of the generator of Figure 2 further incorporating second compensation circuits; and
- Figure 4 is a diagram of an alternative embodiment of the generator of Figure 3.
Le générateur d'arc électrique représenté sur la figure 1 comporte une entrée d'alimentation triphasée 10 pour les trois phases 12A, 12B, 12C du réseau'd'alimentation, et pour chaque phase, un circuit 14A, 14B, 14C de redressement de la tension d'alimentation à la sortie duquel est relié un onduleur à alimentation monophasé noté 16A, 16B, 16C respectivement. Les entrées des circuits de redressement 14A, 14B, 14C sont reliées aux trois phases 12A, 12B, 12C par des moyens de commutation d'entrée 18 assurant sélectivement la connexion des trois circuits de redressement au réseau d'alimentation triphasée suivant un agencement en étoile ou en triangle. The electric arc generator shown in FIG. 1 has a three-phase power input 10 for the three phases 12A, 12B, 12C of the power supply network, and for each phase, a circuit 14A, 14B, 14C for rectifying the supply voltage at the output of which is connected a single-phase inverter denoted 16A, 16B, 16C respectively. The inputs of the rectifier circuits 14A, 14B, 14C are connected to the three phases 12A, 12B, 12C by input switching means 18 selectively ensuring the connection of the three rectifier circuits to the three-phase supply network in a star arrangement or in a triangle.
Des moyens de commutation de sortie 20 relient les sorties des onduleurs à une sortie 22 du générateur a laquelle est connectée une charge formée par un organe 24 de génération d'un arc électrique. Les moyens de commutatio'n 20 assurent sélectivement la connexion en série ou en parallèle des sorties des trois onduleurs 16A, 16B, 16C à la sortie 22 du générateur. Output switching means 20 connect the outputs of the inverters to an output 22 of the generator to which is connected a load formed by a member 24 for generating an electric arc. The switching means 20 selectively ensure the series or parallel connection of the outputs of the three inverters 16A, 16B, 16C to the output 22 of the generator.
Les circuits de redressement 14A, 14B, 14C sont identiques et sont formés par des quadripôles de tout type adapté pour assurer le redressement d'une tension sinusoïdale, dont la valeur nominale est égale à 230 V, en une tension adaptée pour alimenter l'onduleur. Le circuit de redressement est par exemple formé par un pont de diodes. The rectification circuits 14A, 14B, 14C are identical and are formed by quadrupoles of any type suitable for ensuring the rectification of a sinusoidal voltage, the nominal value of which is equal to 230 V, into a voltage suitable for supplying the inverter . The rectification circuit is for example formed by a diode bridge.
Les onduleurs 16A, 16B, 16C sont tous identiques et se présentent sous la forme d'un quadripôle dont l'entrée d'alimentation est reliée à la sortie du circuit de redressement correspondant et dont la sortie est reliée à la sortie 22 du générateur par les moyens de commutation de sortie 20. Les onduleurs sont de tout type connu adapté. The inverters 16A, 16B, 16C are all identical and are in the form of a quadrupole, the power input of which is connected to the output of the corresponding rectification circuit and the output of which is connected to the output 22 of the generator by the output switching means 20. The inverters are of any suitable known type.
Chaque phase 12A, 12B, 12C est reliée depuis l'entrée 10 à une borne d'entrée, notée respectivement 26A, 26B, 26C, des circuits de redressement 14A, 14B, 14C. Les moyens de commutation d'entrée 18 comportent un premier groupe d'interrupteurs 28A, 28B, 28C, assurant respectivement la connexion sélective des phases 12B, 12C, 12A aux secondes bornes d'entrée 30A, 30B, 30C des circuits de redressement 14A, 14B, 14C. Ces trois interrupteurs sont commandés par un organe d'actionnement commun de sorte qu'ils sont ouverts ou fermés simultanément. Each phase 12A, 12B, 12C is connected from the input 10 to an input terminal, denoted respectively 26A, 26B, 26C, of the rectifying circuits 14A, 14B, 14C. The input switching means 18 comprise a first group of switches 28A, 28B, 28C, respectively ensuring the selective connection of the phases 12B, 12C, 12A to the second input terminals 30A, 30B, 30C of the rectifying circuits 14A, 14B, 14C. These three switches are controlled by a common actuator so that they are open or closed simultaneously.
Un second groupe d'interrupteurs 32A, 32B relie sélectivement ensemble les bornes d'entrée 30A, 30B, 30C des circuits de redressement. Ces interrupteurs 32A, 32B sont commandés par un organe d'actionnement commun, de sorte qu'ils sont constamment dans des états identiques. A second group of switches 32A, 32B selectively connects together the input terminals 30A, 30B, 30C of the rectifying circuits. These switches 32A, 32B are controlled by a common actuating member, so that they are constantly in identical states.
Les organes d'actionnement commandant les interrupteurs 28A, 28B, 28C et 32A, 32B sont solidaires, de sorte que, lorsque le premier groupe d'interrupteurs 28A à 28C est fermé, le second groupe 32A, 32B est ouvert et inversement. Ainsi, on comprend que les moyens de commutation d'entrée 18 permettent de connecter sélectivement les trois circuits de redressement 14A, 14B, 14C à l'entrée 10 du générateur suivant un agencement étoile ou triangle suivant l'état des interrupteurs 28A à 28C et 32A et 32B. The actuating members controlling the switches 28A, 28B, 28C and 32A, 32B are integral, so that, when the first group of switches 28A to 28C is closed, the second group 32A, 32B is open and vice versa. Thus, it is understood that the input switching means 18 make it possible to selectively connect the three rectification circuits 14A, 14B, 14C to the input 10 of the generator in a star or triangle arrangement according to the state of the switches 28A to 28C and 32A and 32B.
Les organes d'actionnement des interrupteurs peuvent être à commande manuelle ou pilotée, notamment en fonction de la tension nominale du réseau d'alimentation, comme cela sera expliqué dans la suite de la description. The actuating members of the switches can be manually controlled or controlled, in particular as a function of the nominal voltage of the supply network, as will be explained in the following description.
Les sorties des onduleurs 16A, 16B, 16C sont reliées à la sortie 22 par l'intermédiaire des moyens de commutation de sortie 20. Une première borne de sortie 34A de l'onduleur 16A est reliée à une première borne de la sortie 22. Des bornes de sortie 34B, 34C des onduleurs 16B, 16C respectivement sont reliées à cette première borne de sortie 22 par l'intermédiaire de deux interrupteurs notés respectivement 36B, 36C commandés afin qu'ils soient constamment dans un même état. The outputs of the inverters 16A, 16B, 16C are connected to the output 22 via the output switching means 20. A first output terminal 34A of the inverter 16A is connected to a first terminal of the output 22. Des output terminals 34B, 34C of the inverters 16B, 16C respectively are connected to this first output terminal 22 by means of two switches denoted respectively 36B, 36C controlled so that they are constantly in the same state.
La seconde borne de sortie 38C de l'onduleur 16C est reliée à la seconde borne de la sortie 22. Les secondes bornes de sortie 38A, 38B des onduleurs 16A, 16B sont reliées à la borne 38C par l'intermédiaire d'interrupteurs 40A, 40B commandés de manière simultanée de sorte qu'ils sont constamment dans des états identiques. Les interrupteurs 36B, 36C d'une part et 40A, 40B d'autre part sont commandés de sorte qu'ils sont constamment dans des états identiques. En outre, des interrupteurs 42A, 42B sont respectivement prévus d'une part entre la borne de sortie 38A et la borne de sortie 34B et d'autre part entre la borne de sortie 38B et la borne de sortie 34C. The second output terminal 38C of the inverter 16C is connected to the second terminal of the output 22. The second output terminals 38A, 38B of the inverters 16A, 16B are connected to the terminal 38C by means of switches 40A, 40B controlled simultaneously so that they are constantly in identical states. The switches 36B, 36C on the one hand and 40A, 40B on the other hand are controlled so that they are constantly in identical states. In addition, switches 42A, 42B are respectively provided on the one hand between the output terminal 38A and the output terminal 34B and on the other hand between the output terminal 38B and the output terminal 34C.
Ces interrupteurs 42A, 42B sont commandés simultanément aux interrupteurs 36B, 36C, 40A, 40B de sorte qu'ils sont constamment dans des états différents.These switches 42A, 42B are controlled simultaneously with switches 36B, 36C, 40A, 40B so that they are constantly in different states.
On comprend que suivant l'état des interrupteurs 36B, 36C, 40A, 40B et 42A, 42B, les sorties des onduleurs 16A à 16C sont reliées en parallèle ou en série à la sortie 22 du générateur. It is understood that according to the state of the switches 36B, 36C, 40A, 40B and 42A, 42B, the outputs of the inverters 16A to 16C are connected in parallel or in series to the output 22 of the generator.
Des moyens de commande non représentés sont prévus pour l'actionnement simultané des interrupteurs 36B, 36C, 40A, 40B et 42A, 42B de sorte qu'ils changent d 'état simultanément. Control means not shown are provided for the simultaneous actuation of switches 36B, 36C, 40A, 40B and 42A, 42B so that they change state simultaneously.
Lorsque la tension nominale du réseau d'alimentation triphasé est égale à 400 V, les entrées des circuits de redressement sont reliées suivant un couplage en étoile de sorte que la tension en entrée de chaque circuit de redressement est égale à 230 V. Lorsque la tension nominale du réseau d'alimentation triphasée est égale à 230
V, le couplage triangle est choisi. When the nominal voltage of the three-phase supply network is equal to 400 V, the inputs of the rectifier circuits are connected in a star coupling so that the input voltage of each rectifier circuit is equal to 230 V. When the voltage nominal of the three-phase supply network is equal to 230
V, the triangle coupling is chosen.
On comprend que quel que soit le mode de couplage utilisé, la tension aux bornes d'entrée de chaque circuit de redressement est sensiblement égale à 230 V. Ainsi les circuits de redressement ainsi que les onduleurs peuvent être dimensionnés en fonction de cette unique tension, ce qui permet d'utiliser des composants de faible coût et de faible encombrement. It is understood that whatever the coupling mode used, the voltage at the input terminals of each rectification circuit is substantially equal to 230 V. Thus the rectification circuits as well as the inverters can be dimensioned as a function of this single voltage, which allows the use of components of low cost and small footprint.
Les moyens de commutation d'entrée 18 sont ici commandés manuellement. En variante, le générateur comporte des moyens de détection de la tension nominale du réseau d'alimentation pour commander la commutation automatique 'des moyens de commutation d'entrée 18 en fonction de la tension nominale détectée. The input switching means 18 are here manually controlled. As a variant, the generator comprises means for detecting the nominal voltage of the supply network to control the automatic switching of the input switching means 18 as a function of the nominal voltage detected.
Lorsque les moyens de commutation de sortie 20 relient les sorties des onduleurs 16A à 16C en parallèle, la puissance électrique fournie à la sortie 22 est caractérisée par une tension égale à la tension de sortie de chaque onduleur et une intensité égale à la somme des in tensit8s " tensités de sortie par chaque onduleur. Une telle confi- guration est utilisée notamment pour les applications de soudage qui nécessitent un arc électrique court. When the output switching means 20 connect the outputs of the inverters 16A to 16C in parallel, the electric power supplied to the output 22 is characterized by a voltage equal to the output voltage of each inverter and an intensity equal to the sum of the in tensit8s "output voltages by each inverter. Such a configuration is used in particular for welding applications which require a short electric arc.
Lorsque les moyens de commutation de sortie 20 relient en série les sorties des onduleurs 16A à 16C, la puissance électrique est fournie sous une tension égale à la somme des tensions de sortie de chaque onduleur et avec une intensité égale à l'intensité de sortie de chaque onduleur. Une telle configuration peut être utilisée pour les applications de coupage nécessitant un arc électrique long. On obtient dans ce cas un générateur d'arc à haute tension tout en utilisant des composants et en particulier des diodes de faible tension dans le générateur. When the output switching means 20 connect the outputs of the inverters 16A to 16C in series, the electric power is supplied at a voltage equal to the sum of the output voltages of each inverter and with an intensity equal to the output intensity of each inverter. Such a configuration can be used for cutting applications requiring a long electric arc. In this case, a high voltage arc generator is obtained while using components and in particular low voltage diodes in the generator.
Sur la figure 2 est représenté plus en détail le générateur de la figure 1 dans un couplage particulier dans lequel les circuits de redressement sont reliés suivant un couplage étoile à l'entrée 10 et les sorties des onduleurs sont reliées en parallèle. In Figure 2 is shown in more detail the generator of Figure 1 in a particular coupling in which the rectification circuits are connected in a star coupling to the input 10 and the outputs of the inverters are connected in parallel.
Sur cette figure, la figure précédente et les figures suivantes, les références analogues désignent des éléments analogues. De plus, les références numériques identiques suivies de la lettre A, B, C désignent des éléments identiques mis en oeuvre dans des circuits identiques désignés eux aussi par une même référence numérique suivie de la lettre A, B ou C correspondante. In this figure, the previous figure and the following figures, the like references designate like elements. In addition, identical reference numerals followed by the letter A, B, C denote identical elements used in identical circuits also designated by the same reference numeral followed by the corresponding letter A, B or C.
Sur la figure 2, les circuits de redressement 14A à 14C sont formés par un pont de diodes. En outre, des circuits correcteurs de facteur de puissance, portant respectivement les références 50A, 50B, 50C, sont interposés entre les sorties des ponts de diodes 14A à 14C et les entrées des onduleurs 16A à 16C. In FIG. 2, the rectifying circuits 14A to 14C are formed by a diode bridge. In addition, power factor correcting circuits, respectively bearing the references 50A, 50B, 50C, are interposed between the outputs of the diode bridges 14A to 14C and the inputs of the inverters 16A to 16C.
Ces circuits correcteurs de facteurs de puissance ont une structure classique et comportent notamment une inductance 52, un transistor 54 associé à des moyens de commande 56, une diode 58 et éventuellement un condensateur 60. Ces références apparaissent sur les dessins suivis de la lettre A, B ou C correspondant au circuit auquel les composants désignés appartiennent. These power factor correcting circuits have a conventional structure and include in particular an inductance 52, a transistor 54 associated with control means 56, a diode 58 and possibly a capacitor 60. These references appear in the drawings followed by the letter A, B or C corresponding to the circuit to which the designated components belong.
Les circuits correcteurs de facteur de puissance permettent de réduire le taux d'harmonique du courant prélevé sur le réseau. The power factor correcting circuits make it possible to reduce the harmonic rate of the current drawn from the network.
Des moyens 62 de commande des trois onduleurs 16A à 16C sont représentés sur cette figure. Means 62 for controlling the three inverters 16A to 16C are shown in this figure.
En outre, trois premiers circuits de compensation dits à tension fixe portant les références 70A, 70B, 70C sont chacun reliés entre une phase 12A, 12B, 12C du réseau d'alimentation du générateur et le point commun 72 par un pont de diodes noté respectivement 74A, 74B, 74C. In addition, three first so-called fixed voltage compensation circuits bearing the references 70A, 70B, 70C are each connected between a phase 12A, 12B, 12C of the generator supply network and the common point 72 by a diode bridge noted respectively. 74A, 74B, 74C.
Chaque circuit de compensation comporte, montés en parallèle à la sortie du pont de diodes 74 correspondant, d'une part un condensateur 76 et d'autre part une branche comportant en série une résistance 78 et un transistor 80 commandés par un dispositif de commande 82. Each compensation circuit comprises, mounted in parallel at the output of the corresponding diode bridge 74, on the one hand a capacitor 76 and on the other hand a branch comprising in series a resistor 78 and a transistor 80 controlled by a control device 82 .
Ce dispositif de commande 82 est adapté pour maintenir la tension aux bornes du condensateur 76 à une valeur fixe prédéterminée. Ces références apparaissent sur les dessins suivis de la lettre A, B ou C correspondant au circuit auquel les composants désignés appartiennent.This control device 82 is adapted to maintain the voltage across the capacitor 76 at a predetermined fixed value. These references appear on the drawings followed by the letter A, B or C corresponding to the circuit to which the designated components belong.
La présence sur chaque phase des circuits de compensation 70A à 70C assure une stabilisation du potentiel du point commun dans une plage de tensions limitée égale à quelques dizaines de volts, malgré la présence des circuits correcteurs de facteur de puissance qui se comportent comme des charges actives et variables du point de vue du réseau triphasé. The presence on each phase of the compensation circuits 70A to 70C ensures a stabilization of the potential of the common point in a limited voltage range equal to a few tens of volts, despite the presence of the power factor correcting circuits which behave like active loads and variables from the point of view of the three-phase network.
Les condensateurs 76 permettent de maintenir les variations du potentiel du point commun dans une plage limitée, ce qui permet un fonctionnement correct des trois circuits correcteurs de facteur de puissance en les protégeant d'une répartition déséquilibrée des tensions sur leurs entrées. The capacitors 76 make it possible to maintain the variations of the potential of the common point within a limited range, which allows correct operation of the three power factor correcting circuits by protecting them from an unbalanced distribution of the voltages on their inputs.
Dans les circuits de compensation 70A à 70C, les résistances 78A à 78C ont pour rôle de compenser le courant résultant de la somme des courants prélevés par les circuits correcteurs de facteur de puissance. En effet, ce courant est non nul même en régime établi (charge de nature résistive) car les courants issus du réseau d'alimentation ne sont pas parfaitement sinusoïdaux et de même amplitude. De plus, des ondulations haute fréquence se superposent au courant du réseau d'alimentation. In the compensation circuits 70A to 70C, the resistors 78A to 78C have the role of compensating the current resulting from the sum of the currents drawn by the power factor correcting circuits. Indeed, this current is not zero even in steady state (load of resistive nature) because the currents coming from the supply network are not perfectly sinusoidal and of the same amplitude. In addition, high frequency ripples are superimposed on the supply network current.
Le dispositif représenté sur la figure 3 comporte les mêmes circuits que celui de la figure 2. Toutefois, un second circuit de compensation 90A, 90B, 90C dit à tension variable a été ajouté sur chaque phase d'alimentation du générateur. Ces circuits sont reliés entre une phase 12A, 12B, 12C et le point commun 72 par un pont de diodes 92A, 92B, 92C respectivement. Ces circuits ont une structure sensiblement analogue à celle des premiers circuits de compensation 70A à 70C. Ainsi, chaque circuit comporte un condensateur 96 aux bornes duquel sont montés en série une résistance 98 et un transistor 100. Le transistor 100 est commandé en fonction de la tension aux bornes du condensateur par un dispositif de commande 102. The device shown in Figure 3 has the same circuits as that of Figure 2. However, a second compensation circuit 90A, 90B, 90C called variable voltage was added to each supply phase of the generator. These circuits are connected between a phase 12A, 12B, 12C and the common point 72 by a diode bridge 92A, 92B, 92C respectively. These circuits have a structure substantially similar to that of the first compensation circuits 70A to 70C. Thus, each circuit includes a capacitor 96 at the terminals of which a resistor 98 and a transistor 100 are connected in series. The transistor 100 is controlled as a function of the voltage across the capacitor by a control device 102.
Dans chaque circuit de compensation 90A, 90B, 90C, le dispositif de commande 102 est adapté pour établir aux bornes du condensateur 96 monté en parallèle à la sortie du pont de diodes une tension sinusoïdale redressée double alternance synchronisée avec la phase d'alimentation correspondante.In each compensation circuit 90A, 90B, 90C, the control device 102 is adapted to establish at the terminals of the capacitor 96 mounted in parallel at the output of the diode bridge a double-wave rectified sinusoidal voltage synchronized with the corresponding supply phase.
La présence de ces seconds circuits de compensation permet une réduction de l'amplitude des variations du potentiel du point commun. The presence of these second compensation circuits allows a reduction in the amplitude of the variations of the potential of the common point.
Dans les deux modes de réalisation précédents, décrits en regard des figures 2 et 3, le générateur comporte des moyens non représentés assurant l'inhibition des premiers et éventuellement seconds circuits de compensation lorsque les entrées des branches comportant les circuits de redressement 14A, 14B, 14C et les onduleurs 16A, 16B, 16C sont reliées suivant un agencement en triangle. En effet, dans ce cas, ils sont sans objet, le point commun n'étant pas sorti. In the two previous embodiments, described with reference to FIGS. 2 and 3, the generator includes means not shown ensuring the inhibition of the first and possibly second compensation circuits when the inputs of the branches comprising the rectification circuits 14A, 14B, 14C and the inverters 16A, 16B, 16C are connected in a triangle arrangement. Indeed, in this case, they are irrelevant, the common point not having gone out.
Les premiers et éventuellement seconds circuits de compensation sont mis en oeuvre lorsque les circuits de redressement sont connectés suivant un agencement en étoile, que les sorties des onduleurs soient reliées en série ou en parallèle à la sortie 22 du générateur. The first and possibly second compensation circuits are implemented when the rectification circuits are connected in a star arrangement, whether the outputs of the inverters are connected in series or in parallel to the output 22 of the generator.
Un tel agencement est particulièrement avantageux lorsque le générateur ne peut pas être connecté au point neutre du réseau, celui-ci n'étant pas accessible. Such an arrangement is particularly advantageous when the generator cannot be connected to the neutral point of the network, the latter not being accessible.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 4, les premiers 70A, 70B, 70C et seconds 90A, 90B, 90C circuits de compensation sont pour chaque phase disposés entre la sortie du pont de diodes correspondant 14A à 14C et le circuit correcteur de facteur de puissance 50A à 50C. Dans cet agencement le condensateur de chacun des premiers circuits de compensation 70A à 70C est monté en série avec une diode 110. In the embodiment shown in FIG. 4, the first 70A, 70B, 70C and the second 90A, 90B, 90C compensation circuits are arranged for each phase between the output of the corresponding diode bridge 14A to 14C and the factor correction circuit power 50A to 50C. In this arrangement, the capacitor of each of the first compensation circuits 70A to 70C is connected in series with a diode 110.
Dans ce mode de réalisation, les circuits de commande 82 et 102 des premiers et seconds dispositifs de compensation d'une même phase n'ont pas à être isolés. In this embodiment, the control circuits 82 and 102 of the first and second compensation devices of the same phase do not have to be isolated.
En variante non représentée, le premier circuit de compensation à tension fixe peut être supprimé dans les agencements représentés aux figures 3 et 4. In a variant not shown, the first compensation circuit with fixed voltage can be omitted in the arrangements shown in FIGS. 3 and 4.
Un générateur de tension tel que décrit ici peut être utilisé avec une alimentation ayant une tension nominale de 230 V ou 400 V, sans qu'il soit nécessaire que les éléments constituant le générateur ne soient surdimensionnés. De plus, le générateur peut être utilisé pour délivrer la puissance avec une tension élevée ou une intensité élevée, en fonction des applications de l'arc électrique. A voltage generator as described here can be used with a power supply with a nominal voltage of 230 V or 400 V, without it being necessary for the elements constituting the generator to be oversized. In addition, the generator can be used to deliver power with high voltage or high current, depending on the applications of the electric arc.
Suivant une variante non représentée, les moyens de commutation de sortie 20 peuvent être supprimés, les sorties des onduleurs étant connectés en série ou en parallèle par un câblage permanent. According to a variant not shown, the output switching means 20 can be omitted, the outputs of the inverters being connected in series or in parallel by permanent wiring.
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2451584C2 (en) * | 2010-07-13 | 2012-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тольяттинский государственный университет" | Method of welding by three-phase arc |
| WO2012108789A1 (en) * | 2011-02-08 | 2012-08-16 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Совтехсвар" | Three-phase arc welding method and arc welding device |
| WO2014018300A1 (en) * | 2012-07-23 | 2014-01-30 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for providing welding type power using multiple power modules |
| RU2639586C1 (en) * | 2016-10-19 | 2017-12-21 | Владимир Петрович Сидоров | Method of arc mechanized two-electrode welding |
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| US6348671B1 (en) * | 1999-09-23 | 2002-02-19 | Illinois Tool Works Inc. | Welder with engine power and utility power input |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1565062A1 (en) * | 1965-04-23 | 1970-01-15 | Siemens Ag | Arrangement for arc stabilization of controllable multi-process welding rectifiers |
| US5311419A (en) * | 1992-08-17 | 1994-05-10 | Sundstrand Corporation | Polyphase AC/DC converter |
-
1996
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-
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1565062A1 (en) * | 1965-04-23 | 1970-01-15 | Siemens Ag | Arrangement for arc stabilization of controllable multi-process welding rectifiers |
| US5311419A (en) * | 1992-08-17 | 1994-05-10 | Sundstrand Corporation | Polyphase AC/DC converter |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| CHAPMAN DENIS ET AL: "A HIGH DENSITY 48V 200A RECTIFIER WITH POWER FACTOR CORRECTION - AN ENGINEERING OVERVIEW UN REDRESSEUR 48V 200A A HAUTE DENSITE AVEC CORRECTEUR DE FACTEUR DE PUISSANCE - UNE VUE D'ENSEMBLE DE SA CONCEPTION", INTERNATIONAL TELECOMMUNICATIONS ENERGY CONFERENCE. (INTELEC), PARIS, SEPT. 27 - 30, 1993, vol. 1, 27 September 1993 (1993-09-27), SOCIETE DES ELECTRICIENS ET DES ELECTRONICIENS, pages 118 - 125, XP000496129 * |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2451584C2 (en) * | 2010-07-13 | 2012-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тольяттинский государственный университет" | Method of welding by three-phase arc |
| WO2012108789A1 (en) * | 2011-02-08 | 2012-08-16 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Совтехсвар" | Three-phase arc welding method and arc welding device |
| RU2467846C2 (en) * | 2011-02-08 | 2012-11-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Совтехсвар" | Method of welding by three-phase arc |
| RU2548542C2 (en) * | 2011-02-08 | 2015-04-20 | Закрытое акционерное общество "АС-Инвест" | Method of arc welding with three-phase arc and device for arc welding |
| WO2014018300A1 (en) * | 2012-07-23 | 2014-01-30 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for providing welding type power using multiple power modules |
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| RU2639748C1 (en) * | 2016-09-22 | 2017-12-22 | Владимир Петрович Сидоров | Method of arc two-electrode welding by coated electrodes |
| RU2639586C1 (en) * | 2016-10-19 | 2017-12-21 | Владимир Петрович Сидоров | Method of arc mechanized two-electrode welding |
| RU2739308C1 (en) * | 2019-11-25 | 2020-12-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Средневолжский Сертификационно-Диагностический Центр "Дельта" | Method of arc welding of aluminium alloys with combination of non-consumable and consumable electrodes |
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