FR1349698A - Interrupteur à thyratrons solides pour circuits à tension continue - Google Patents

Description

Interrupteur à Ihyratrons solides pour eireuits à tension continueÉ La présente invention est relative à un inter rupteur rapide et synchronisable à thyratrons solides pour circuits à tension continue remar quable en ce qu'il permet d'obtenir les temps les plus courts à la fois de conduction et de non conduction des thyratrons solides compati bles avec leurs caractéristiques propres (temps (le retour).

Cet interrupteur, placé après le générateur de tension continue, peut fournir un courant de signaux rectangulaires de rapport cyclique et de fréquence variable garantissant l'utilisation totale (les fréquences admises par les thyratrons employés ainsi due toutes les synchronisations et, en particulier, tous les asservissements dési rés.

Selon un mode de réalisation, l'appareil se compose (l'une part, de l'interrupteur propre ment dit constitué par un thyratron connecté entre le générateur de tension et l'impédance (l'utilisation et, d'autre part, d'un circuit d'ex tinction comprenant une capacité, une diode et une self disposées en série, le tout étant relié aux bornes du dit thyratron.

Enfin, un autre thyratron shunte la capacité et le thyratron précédents, l'ensemble étant complété par un starter ayant fait l'objet d'une demande de brevet antérieure n P.V. 923.419 déposée le le" février 1963 ayant pour titre Starter pour circuit à thyratrons solides sous tension continue , au nom de la même deman deresse.

Sur le dessin annexé auquel on se réfère à titre d'exemple indicatif seulement La figure 1 représente le schéma électrique de l'interrupteur de l'invention; La figure 2 montre les diagrammes de fonc tionnement des deux thyratrons; La figure 3 est une vue en perspective de l'appareil interrupteur; Les figures 4, 5 et 6 se rapportent à des variantes.

En se reportant au dessin et selon un mode de réalisation, l'appareil se compose d'une part, de l'interrupteur, proprement dit, constitué par un thyratron Thl, connecté entre un générateur de tension continue E et une impédance Z d'utilisation et, d'autre part, d'un circuit d'ex tinction comprenant une capacité C, une diode d et une self L disposées en série, l'ensemble étant connecté aux bornes du dit thyratron Thl.

En outre, un autre thyratron Th2 shunte la capacité C et le thyratron Thl précités, l'ensem ble étant complété par un starter St ayant fait l'objet d'une demande de brevet antérieure n P.V. 923.419 déposée le 1P" février 1963 au nom de la même demanderesse.

Cette disposition permet d'interrompre ou d'établir le courant clans l'impédance d'utilisa tion aux instants désirés et le plus rapidement possible.

En effet, la façon employée pour charger la capacité d'extinction permet a. De ramener le temps de conduction à la seule limite des caractéristiques du thyratron interrupteur (élimination des autres paramè. tres : charge, tension, source, etc.) ; b. De limiter la perte à la seule valeur de la charge de la capacité du thyratron d'extinction. Le cycle de fonctionnement comprend les phases suivantes ]_Armement du dispositif d'extinction (ins tant to à instant tl). A la mise sous tension, le starter St amorce le thyratron Th2 qui devient conducteur.

La capacité C se charge à travers Th2 et la charge Z suivant les polarités indiquées sur le schéma de la figure 1.

Lorsque C est complètement chargé, le cou rant dans Th.= s'annule et ce thyratron se désa morce.

2. Etablissement du courant dans la charge Z et mise en position d'extinction de C (instant t., à instant t@) <I>.</I>

Une impulsion envoyée par Ga sur l'électrode de commande de Thl rend ce dernier cbnduo. tour ce qui a pour effet; a. D'appliquer aux bornes de la charge la tension E moins la tension de déchet de Thl; b. De refermer le circuit série L-C qui pro voque la naissance d'un régime oscillant. C se déchargeant puis se rechargeant en sens inverse ce qui a pour effet de bloquer la diode d; la polarité de charge de C se trouve ainsi inversée et est prête à jouer son rôle d' extincteur . 3. Extinction (instant t-I à instant<I>t;).</I>

En rendant conducteur le thyratron Th2 par une impulsion appropriée envoyée par Ge le circuit C, ThL,, Th, est refermé et la capacité se décharge à travers Th, et le bloque.

4. Armement du dispositif d'extinction (ins tant t5 <I>à</I> t7) <I>.</I>

La capicité C continue à se décharger à tra vers Th= et Z puis se recharge comme au<B>ID.</B> Le fonctionnement de ce dispositif nécessite quelques explications complémentaires.

En effet, l'extinction de Th, n'est possible que si l'inversion de polarité de la capacité C est terminée, c'est-à-dire après l'instant t3, le temps de conduction minimum de Th, est donc celui nécessaire à cette inversion (t3 <I>- t21.</I>

Or, dans ce dispositif, ce temps est seulement déterminé par la fréquence propre du circuit oscillant série L-C et il peut donc être choisi pour avoir un temps voisin du temps de réponse de Th2.

Par ailleurs, l'application d'une tension inverse aux bornes d'un thyratron solide donne le mode d'extinction le plus rapide.

De plus, le thyratron Th, étant bloqué à l'instant t" le rétablissement de la tension directe aux bornes de ce thyratron ne se fait qu'à l'instant tq ce qui évite le réamorçage pré maturé.

De ce fait, le temps de conduction ou de non conduction du thyratron interrupteur peut être très court puisqu'ïl est limité seulement par le temps de retour qui est l'une de ses caractéri stiques propres.

Le thyratron est donc employé au maximum de ses possibilités.

La rapidité et la souplesse de commande d'un tel interrupteur lui confèrent de nombreuses applications industrielles c'est ainsi. entre autres. qu'il peut être utilisé<B> -</B> Comme un interrupteur simple, manuel ou commandé; Comme un disjoncteur dont la commande d'allumage ou d'extinction peut provenir a. De l'intensité (disjoncteur à maxima ou minima) ; b. De la tension (disjoncteur à surtension ou <B>sous</B> tengion) ; c. D'une ou plusieurs grandeurs Physiques (température, pression, débit d'un fluide, etc.) ; d. D'une séquence prédéterminée.

Comme générateur de signaux rectangulaires à rapport cyclique et fréquence variable a. Commandé par des générateurs d'impul sions correctement connectés, ce dispositif per met d'obtenir des rapports cycliques et des fréquences dans une ;anime très étendue (les temps de conduction et de non conduction de Tl.j étant très courts) ; b. Par filtrage de la tension de sortie on peut obtenir une tension continue pouvant varier de zéro à la tension du générateur d'alimentation.

Enfin. cet interrupteur trouve également son emploi dans les servomécanismes a. Par bouclage il peut être très facilement asservi; b. II peut être utilisé pour l'obtention de tension et d'intensité régulées et pour les servo mécanismes à moteur continu; c. Asservi à l'intensité de sortie, il permet de limiter cette intensité à une valeur prédéter minée. Le rapport cyclique obtenu pouvant être très faible, cette limitation subsiste jusqu'à une impédance d'utilisation nulle ce qui cons titue une protection efficace de tous les circuits précédant l'appareil. Cette protection se faisant sans disjonction. elle est automatique et ne nécessite aucun réenclenchement ultérieur.

Cette limitation d'intensité autorise la mise en Parallèle de plusieurs appareils tout. en étant assuré qu'aucun d'eux ne sera surchargé même en cas de déséquilibre de charge, ce qui permet d'étendre l'emploi des thyratrons à des intensités plus fortes que celle utilisable par un seul thyratron.

Dans ce cas, figure 4, plusieurs interrupteurs A. B etc.. tels que décrits. sont mis en paral lèles après avoir été munis de boucles Bo d'as servissement de limitation d'intensité de sortie: d. Dans le cas où l'intensité désirée n'est pas un fort multiple de l'intensité maximum du thyratron employé et pour obtenir un meilleur Prix de revient 'il est possible, comme repré senté sur la fi-tire 5. de mettre plusieurs inter rupteurs en parallèle Par l'intermédiaire de selfs d'émiilihrate L,. les interrupteurs étant commandés par les mêmes Générateurs d'im pulsions Ga et Ce et donc conducteurs ou blo qués en sv nehronisme.

Dans certains cas particuliers il est encore possible de mettre en parallèle plusieurs thy- ratrons Th,, Th', du circuit interrupteur à con dition qu'à un instant donné un seul thyratron soit conducteur (fitr. 6).

Claims (1)

1. RÉSUMÉ Interrupteur à thyratrons solides Pour circuits à tension continue. caractérisé en ce que 1 Il est constitué par un thyratron inter rupteur auquel est associé un circuit d'extinc tion, à thyratron, complété d'un starter spécial, l'ensemble permettant d'obtenir les temps les plus courts à la fois de conduction et de non conduction des thyratrons solides compatibles avec leurs caractéristiques propres. 2 Selon un mode réalisation, l'appareil inter rupteur se compose, d'une part, de l'interrup teur proprement dit, constitué par un thyratron connecté entre un générateur de tension conti nue et une impédance d'utilisation et, d'autre part, d'un circuit d'extinction comprenant une capacité, une diode et une self disposées en série et connectées aux bornes dudit thyratron, un autre thyratron shuntant la capacité et le premier thyratron, l'ensemble étant complété par un starter ayant fait l'objet d'une demande de brevet antérieure n P.V. 923.41.9 déposée le le" février 1963 au nom de la même deman deresse et ayant pour titre : Starter pour cir cuit à thyratrons solides sous tension conti nue. 3 La façon employée pour charger la capacité d'extinction permet a. De ramener le temps de conduction à la seule limite des caractéristiques du thyratron interrupteur; b. De limiter la perte à la seule valeur de la charge de la capacité du thyratron d'extinc tion. 4 Selon une variante plusieurs interrupteurs tels que décrits, sont mis en parallèle après avoir été alunis de boucles d'asservissement de limitation d'intensité de sortie. 5 Selon une seconde variante plusieurs inter rupteurs sont mis en parallèle par l'intermé diaire de selfs d'équilibrage, les interrupteurs étant commandés par les mêmes générateurs d'impulsions. 6 Selon une troisième variante, seuls plu sieurs thyratrons du circuit interrupteur sont mis en parallèle et comportent chacun leur générateur d'impulsions.