BE884648A - Circuit de synchronisation pour dispositif de commande reglable de l'amorcage de semiconducteurs - Google Patents

Description

  L'invention se rapporte aux dispositifs de

  
commande réglable de l'amorçage de semiconducteurs de

  
puissance du type connu sous le nom de générateurs d'allumage à rampe*

  
Les dispositifs connus de ce genre comportent

  
des moyens de charger un condensateur par une tension ou

  
un courant stabilisé, des moyens de détecter les passages

  
par l'amplitude zéro d'une tension alternative de synchronisation, des moyens de décharger le condensateur aux

  
instants desdits passages à zéro et des moyens de comparer

  
la tension de rampe résultant de la charge et de la

  
décharge du condensateur à une tension continue de seuil

  
de référence, pour engendrer des signaux à fronts raides

  
aptes à provoquer l'amorçage-

  
L'une des applications des dispositifs est le

  
réglage fin de la vitesse d'un moteur asynchrone polyphasé

  
à rotor bobiné. Les semiconducteurs sont agencés pour interrompre périodiquement le courant dans les phases du

  
rotor et leur allumage, est commandé par des dispositifs

  
de commande du genre sus-visé, qui permettent le réglage

  
continu de l'angle d'amorçage entre 0 et 180[deg.]. Ces dispositifs de commande sont alors synchronisés par la tension rotorique.

  
Il est généralement prévu de filtrer les phases

  
de la tension polyphasée de synchronisation avant de les

  
appliquer au dispositif.

  
 <EMI ID=1.1> 

  
duisant des composantes parasites à haute fréquence, lors

  
des commutations entre semiconducteurs, des court-circuits

  
brefs se produisant alors entre les phases. Il est indispensable d'éliminer ces composantes parasites, qui peuvent

  
avoir une amplitude suffisante pour que le détecteur de  <EMI ID=2.1> 

  
détecte des passages à zéro intempestifs, ce qui pertuberait évidemment le fonctionnement desdits dispositifs de commande.

  
La difficulté de réalisation d'un filtre adéquat provient du fait qu'aussi bien la fréquence de synchronisation que le sens de rotation des phases peuvent varier.

  
 <EMI ID=3.1> 

  
sion du sens de rotation des phases interviendra, dans certaines utilisations, au cours du fonctionnement du moteur (par exemple, dans la commande d'un appareil de

  
 <EMI ID=4.1> 

  
pôt de la charge, autour de la vitesse nulle).

  
On a proposé de réaliser un tel filtre au moyen d'un dispositif intégrateur. Comme un tel dispositif introduit un déphasage de + 90[deg.], il faut alors l'attaquer à son entrée par une tension déphasée de - 90[deg.] par rapport à la phase rotorique correspondante, ce qui est obtenu au moyen d'un montage à transformateurs agencé pour prélever

  
 <EMI ID=5.1> 

  
 <EMI ID=6.1> 

  
est évident que cette différence n'a plus la phase convenable lorsque le sens de rotation des phases s'inverse.

  
On a envisagé également d'utiliser des montages plus complexes à base d'intégrateurs, mais ces montages ne fonc-

  
 <EMI ID=7.1> 

  
des phases et, en outre, ils introduisent généralement un affaiblissement notable du signal rotorique. Enfin,

  
 <EMI ID=8.1>  

  
d'où il résulte qu'une variation de tension sur une phase provenant de l'action de l'un des semiconducteurs entraîne une correction d'angle d'amorçage appliquée à un semiconducteur correspondant à une autre phase, ce qui provoque finalement une aggravation de la perturbation.

  
On aboutit donc à un asservissement en boucle ouverte,essentiellement instable.

  
L'invention propose un circuit de synchronisation exempt de ces inconvénients, principalement caractérisé par un montage à transformateurs agencé pour appliquer à l'entrée des filtres des tensions en phase avec la tension polyphasée à filtrer et par le fait que chaque

  
 <EMI ID=9.1> 

  
opérationnel, suivi d'un déphaseur à amplificateur opérationnel agencé pour introduire un déphasage de - 90[deg.], sans affaiblissement sensible du signal.

  
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée ci-après.

  
Au dessin annexé :
La figure 1 est le schéma général de principe d'un dispositif de commande réglable de l'amorçage de semiconducteurs, faisant application de l'invention,et La figure 2 est le schéma d'un mode d'exécution préféré de l'un des trois filtres que comporte le dispositif de la figure 1-

  
A la figure 1, on a représenté les trois phases VA, VB, VC diane tension alternative prélevée par exemple sur le rotor d'un moteur du type mentionné ci-dessus. Cette tension ayant par exemple une amplitude de 300 volts, il faut la ramener à une valeur compatible avec la synchronisation des dispositifs de commande d'amorçage (20 v. par  <EMI ID=10.1> 

  
On voit que, suivant une particularité de l'invention, ceux-ci sont branchés de manière à obtenir, aux points 1, 2, 3 communs aux enroulements secondaires respectifs des transformateurs et des résistances 10, 11,
12 reliées à la masse, des tensions respectivement propor-

  
 <EMI ID=11.1> 

  
fait de la présence de l'étoile de résistances 10, 11, 12 qui introduit un point neutre artificiel, sont respecti-

  
 <EMI ID=12.1> 

  
 <EMI ID=13.1> 

  
sera expliquée dans la suite. Ces derniers sont eux-mêmes reliés aux dispositifs de commam-e d'allumage 16, 17 et 18, lesquels sont avantageusement réalisés comme cela est

  
 <EMI ID=14.1> 

  
demanderesse pour : "Dispositif de commande réglable de l'amorçage de semiconducteurs et son application au réglage fin de la vitesse d'un moteur asynchrone polyphasé à rotor bobiné".

  
Ils commandent respectivement l'amorçage de

  
 <EMI ID=15.1> 

  
 <EMI ID=16.1> 

  
des amplificateurs opérationnels.

  
Une tension V , appliquée aux bornes du montage, est intégrée par l'intégrateur, de façon à donner, à la

  
 <EMI ID=17.1>  
 <EMI ID=18.1> 
 Ces deux relations sont obtenues en posant que l'impédance d'entrée de l'amplificateur opérationnel étant

  
/

  
 <EMI ID=19.1> 

  
 <EMI ID=20.1> 

  
 <EMI ID=21.1> 

  
 <EMI ID=22.1> 

  
R2

  

 <EMI ID=23.1> 


  
 <EMI ID=24.1> 

  

 <EMI ID=25.1> 


  
Les fréquences élevées sont donc considérablement affaiblies.

  
En ce qui concerne le signal utile lorsque,

  
comme c'est le cas pour les tensions rotoriques d'un moteur

  
 <EMI ID=26.1> 

  
 <EMI ID=27.1> 

  
sortie indépendante de la fréquence.

  
 <EMI ID=28.1> 

  
 <EMI ID=29.1> 

  
 <EMI ID=30.1> 

  
En posant que l'amplificateur A2 travaille en

  
 <EMI ID=31.1> 

  
ou son entrée non inverseuse est sensiblement égal à celui gui est appliqué sur l'entrée inverseuse, on peut écrire,

  
 <EMI ID=32.1> 

  
et dans R5 et C2 :

  

 <EMI ID=33.1> 
 

  
D'où l'on tire finalement :

  

 <EMI ID=34.1> 


  
 <EMI ID=35.1> 

  

 <EMI ID=36.1> 

Cette expression montre que le dispositif

  
R3, R4 R5 C2 A2 joue le rôle d'un déphaseur de - 90[deg.], avec un gain voisin de l'unité et ce, quelle que soit la fréquence (donc sans effet de filtrage ni d'atténuation).

  
En définitive, le montage de la figure 1 introduit un déphasage total nul et, pour le signal utile, un affaiblissement pratiquement indépendant de la fréquence. 

  
 <EMI ID=37.1>  figure 1, on a filtré les tensions rotoriques sans intrcduire de déphasage et que finalement ni une inversion du sens de rotation des phases, ni une variation de fréquence n'auront une action quelconque sur l'amplitude et la phase des tensions de synchronisation appliquées aux allumeurs. 

  
Il va de soi que diverses modifications pourront âtre apportées au montage décrit et représenté, sans s'écarter de l'esprit de l'invention.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS

   le Circuit de synchronisation pour dispositif

   de commande réglable de l'amorçage de semi-conducteurs, comportant des transformateurs agencés pour amener l'amplitude des tensions de synchronisation disponibles, laquelle est inversement proportionnelle à leur fréquence, <EMI ID=38.1>

   desdits transformateurs, lesdits filtres comportant

   chacun un circuit intégrateur à amplificateur opérationnel, caractérisé en ce que ledit circuit intégrateur est relié aux transformateurs de façon à prélever une tension en

   phase avec la tension de synchronisation correspondante

   <EMI ID=39.1>

   à amplificateur opérationnel monté en série avec le

   circuit intégrateur, le déphasage et le gain dudit circuit déphaseur étant sensiblement indépendants de la fréquence, de façon que le déphasage total introduit par le filtre soit sensiblement nul.

   <EMI ID=40.1>

   dication 1, caractérisé en ce que lesdits transformateurs ont leurs enroulements primaires respectivement montés

   de façon à prélever des tensions correspondant aux différences respectives des phases de la tension d'entrée, tandis que leurs enroulements secondaires sont reliés à

   - la masse par des résistances montées en étoile.

   3. Circuit de synchronisation selon la revendication 2, caractérisé en ce que la borne inverseuse de l'amplificateur opérationnel de chaque circuit intégrateur est reliée à la tension de sortie du transformateur correspondant par une première résistance, elle-même reliée à la sortie dudit amplificateur par l'intermédiaire d'un condensateur en parallèle sur une seconde résistance de valeur sensiblement supérieure à la première, et que les entrées inverseuses et non inverseuses de l'amplificateur opérationnel de chaque circuit déphaseur sont respectivement reliéea à la sortie de l'amplificateur opérationnel du circuit intégrateur correspondant par une troisième et

   <EMI ID=41.1>

   en outre, reliée à la masse par un second condensateur, tandis que la borne inverseuse est reliée à la sortie dudit amplificateur opérationnel du circuit déphaseur par une quatrième résistance, la troisième et la quatrième résistances ayant sensiblement la même valeur.