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ONDULEURS TRIPHASES
Onduleurs triphasรฉs en montage en pont
Concernant lโonduleur en montage en pont triphasรฉ, il se dรฉduit du montage en pont monophasรฉ par lโadjonction dโune troisiรจme branche qui est identique aux deux branches du montage en pont monophasรฉ qui sont รฉtudiรฉes auparavant.
On suppose que la charge est symรฉtrique dans les trois phases La charge est connectรฉe en รฉtoile avec le point neutre non reliรฉ.
Composition du systรจme de tension triphasรฉ
Le systรจme de tension triphasรฉ fourni par un onduleur triphasรฉ, ร sa sortie, doit รชtre symรฉtrique. Pour ce faire, on doit dรฉcaler dโun tiers de pรฉriode les commandes des trois branches. En ce qui concerne la tension de caque branche dโonduleur du pont triphasรฉ ร savoir u10 ou u20 ou bien u30 elle peut รชtre +Ue ou 0 selon lโรฉtat de conduction, et doit รชtre รฉgale ร Ue pendant la premiรจre demi-pรฉriode et zรฉro pendant la deuxiรจme.
Les tensions composรฉes ร la sortie du pont onduleur triphasรฉ sโรฉcrivent comme suit :
u12= u10 โ u20
u23= u20 โ u30 ( I )
u31= u30 โ u10
u23 et u31 ont la mรชme allure que celle de u12, mais elles sont dรฉcalรฉes respectivement de T/3 et 2T/3 par rapport ร u12.
On peut aussi adopter des relations entre les tensions simples de la charge triphasรฉe et les tensions composรฉes ร la sortie du pont onduleur:
u12= u1 โ u2
u23= u2 – u3 (II)
u21= u3 โ u1
Et comme on a une charge montรฉe en รฉtoile avec point neutre non reliรฉ, alors, la somme des trois courants des phases est nulle. Et puisque, notre supposition a รฉtรฉ basรฉe sur le fait que la charge soit symรฉtrique, la mรชme relation est valable pour les tensions
simples de la charge triphasรฉe. u1 + u2 + u3 = 0 ( III ).
Variation ร pulsation de la tension
Cette mรฉthode de pulsation est indispensable pour la variation de la tension dโun onduleur triphasรฉ. Il faut veiller ร ce que la commutation soit inversรฉe ร chaque demi-pรฉriode afin que la valeur moyenne des tension des branches du pont onduleur triphasรฉ u10, u20, u30 reste รฉgale ร U2e pendant une pรฉriode fondamentale T. Sinon les tensions simples prรฉsenteraient une allure asymรฉtrique. Dans cette mรฉthode, la pรฉriode de pulsation doit รชtre infรฉrieure ร la pรฉriode fondamentale T.
La variation rectangulaire de la tension nโest pas applicable dans le cas dโun pont triphasรฉ car cette mรฉthode exige la diminution de te oรน la tension de chaque branche est รฉgale ร Ue, cela pourrait entraรฎner lโapparition des harmoniques paires dans le systรจme triphasรฉ qui causerait ensuite lโasymรฉtrie au niveau de la tension de branche.
Onduleur triphasรฉ composรฉ de trois onduleurs monophasรฉs en pont
Puisque le montage en pont triphasรฉ ne permet pas la variation rectangulaire de la tension, pourtant, cโest la mรฉthode la plus utilisรฉe pour avoir une frรฉquence รฉlevรฉe de la fondamentale. Donc, dans le cas oรน on a besoin une frรฉquence fondamentale รฉlevรฉe, il faut recourir ร dโautres montages tels que le montage composรฉ de trois onduleurs monophasรฉ en pont, le montage dโonduleur triphasรฉ en sรฉrie. Mais examinons, tout dโabord, le cas du montage composรฉ de trois onduleurs monophasรฉs en pont. Les trois onduleurs sont reliรฉs galvaniquement au niveau de la tension dโentrรฉe Ue. Les trois phases de la charge triphasรฉes doivent rester sรฉparรฉes, afin dโรฉviter un court-circuit entre plusieurs branches dโonduleur.
Pour avoir la mรชme propriรฉtรฉ que celle des systรจme triphasรฉs ร point neutre reliรฉ, on doit rรฉaliser un couplage inductif entre les trois phases ร lโaide dโune bobine dโinduction possรฉdant trois enroulements.
Composition du systรจme de tension triphasรฉ
On nรฉglige le courant magnรฉtisant dans la bobine dโinduction S. Les trois enroulements constituant la bobine doivent avoir le mรชme nombre de spires, cette condition se traduit pour les courants i1, i2, i3 par : i1 + i2 + i3 =0
Et suppose que la charge triphasรฉe est symรฉtrique, dโoรน : u1 + u2 + u3 =0 Puisqu’il est induit dans chaque enroulement de la bobine dโinduction S la mรชme tension u0 selon ddtฯ oรน ฮฆ est le flux de la bobine dโinduction :
Variation rectangulaire de la tension
Cette mรฉthode est applicable pour le montage dโonduleur composรฉs de trois onduleurs monophasรฉs en pont prรฉsentant respectivement des tensions rectangulaires u1โ, u2โ, u3โ ร leurs bornes de sortie. Malgrรฉ la courte durรฉe dโenclenchement te imposรฉe ร la tension de sortie des onduleurs monophasรฉs, on constate que les harmoniques restent toujours moins prononcรฉes dans la tension u1 aux bornes dโune phase de la charge grรขce au couplage par la bobine dโinduction S.
Et comme la tension de chaque onduleur monophasรฉ peut รชtre variรฉe ร lโaide de la mรฉthode de pulsation. Pour des entraรฎnements ร frรฉquence รฉlevรฉe, avec une large gamme de variation de cette derniรจre et par consรฉquent de la tension, on a souvent recours ร une combinaison de la mรฉthode rectangulaire.
Onduleurs triphasรฉs en montage en sรฉrie
On peut aussi faire varier la tension dโune faรงon rectangulaire, en mettant en sรฉrie deux montages en pont triphasรฉ. La mise en sรฉrie du cรดtรฉ triphasรฉ sโeffectue ร lโaide de deux transformateurs, pour permettre ร une sรฉparation galvanique car la liaison galvanique des deux onduleurs triphasรฉs se fait au niveau de la tension dโentrรฉe Ue.
Composition du systรจme de tension triphasรฉ
Les tensions simples u1ย ยป, u2ย ยป, u3ย ยป et u1′, u2′, u3′ aux primaires de deux transformateurs possรฉdant lโallure des tensions simples quโon aurait aux bornes dโune charge triphasรฉe alimentรฉe par un onduleur en pont triphasรฉ.
On suppose que le rapport de transformation des deux transformateurs est รฉgal ร 1, alors les tensions simples aux bornes de la charge sโรฉcrivent comme suit
u1 = u1′ + u1ย ยป
u2 = u2′ + u2ย ยป
u3 = u3′ + u3ย ยป
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Table des matiรจres
INTRODUCTION
I LES ONDULEURS MONOPHASES
I.1 DEFINITION
I.2 DESCRIPTION DES ONDULEURS MONOPHASES
I.2.1 Onduleur ร deux interrupteurs sรฉries
I.2.2 Onduleur ร deux interrupteurs parallรจles
I.2.3 Onduleur monophasรฉ en pont
II ONDULEURS TRIPHASES
II.1 ONDULEURS TRIPHASES EN MONTAGE EN PONT
II.1.1 Composition du systรจme de tension triphasรฉ
II.2 ONDULEUR TRIPHASE COMPOSE DE TROIS ONDULEURS MONOPHASES EN PONT
II.2.1 Composition du systรจme de tension triphasรฉ
II.3 ONDULEURS TRIPHASES EN MONTAGE EN SERIE
II.3.1 Composition du systรจme de tension triphasรฉ
III ETUDES DE LโONDULEUR EN PONT TRIPHASE A TRANSISTORS
III.1 ETUDE DE LโONDULEUR
III.2 SCHEMA DE PRINCIPE DE LโONDULEUR TRIPHASE
III.2.1 Dรฉtermination des valeurs efficaces de u10 et u12
III.2.2 . Dรฉtermination des valeurs moyennes de u10 et u20
III.3 ETUDE DE LโALIMENTATION DE LA CHARGE
III.3.1 Etude en rรฉgime non sinusoรฏdal
III.3.2 Etude en rรฉgime sinusoรฏdal
III.4 ONDULEUR EN PONT TRIPHASE A TRANSISTORS
III.4.1 Explications sur la sรฉquence des diodes pour le montage en pont triphasรฉ ร transistors
III.4.2 Sรฉquences de fonctionnement des transistors et des diodes
IV OPTO-COUPLEURS
IV.1 DEFINITION
IV.2 PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DโUN OPTO-COUPLEUR
V ETUDE DES TRANSISTORS DE PUISSANCE EN COMMUTATION
V.1 LES TRANSISTORS BIPOLAIRES
V.1.1 Transistors bipolaires en rรฉgime de commutation
V.1.2 Rรฉseaux dโaide ร la commutation
V.2 LES TRANSISTORS DE PUISSANCE A EFFET DE CHAMP MOSFET
V.2.1 Les transistors MOSFET en commutation
VI REALISATION DโUN ONDULEUR MONOPHASE
VI.1 SCHEMA BLOC
VI.2 EXPLICATION
VI.3 ESSAIS ET MESURES
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