Electronique de puissance avancée (INST_M2_S3)

Les onduleurs de tension ont une place très importante dans diverse applications industrielles surtout pour les entrainements à vitesses variables des machines électrique synchrones et asynchrones. Les applications d’énergies renouvelables occupent également ce type de convertisseurs pour le raccordement synchronisé avec le réseau électrique, le filtrage actif, etc. Chapitre 1 présente en détail les différents modes de fonctionnement des onduleurs classiques de tension mono et triphasée. Deux stratégies de commande de ces derniers sont considérées à savoir la commande à pleine onde et la commande MLI. Les tracés des différentes grandeurs tensions et/ou courants sont illustrés à l’aide du logiciel Matlab. Un ensemble d’exercices de TD est évoqué à la fin de ce chapitre. Les onduleurs de tension classiques avec la commande à pleine onde provoquent une augmentation tolérable du taux de distorsion harmonique dû aux formes non-sinusoïdales de la tension produites aux bornes de la charge. Pour remédier à ce problème, en appliquant des techniques de commande avancées et/ou en modifiant les structures des circuits de puissance. Dans le Chapitre 2, on considère deux structures différentes des onduleurs monophasés ; la première est basée sur la commande en créneaux MLI et la deuxième est basée sur l’ajout des interrupteurs auxiliaires au niveau de plusieurs sources isolées afin d’avoir une forme en escalier de la tension de sortie. L’optimisation des instants de conduction des transistors est indispensable pour mettre à zéro les amplitudes des harmoniques. Les cyclo-convertisseurs sont classés parmi les convertisseurs AC/AC. Le but du Chapitre 3 est de savoir les lois de commande des cyclo-convertisseurs à quelques taux d’ondulations. A partir du réseau électrique, la fréquence produite par le cyclo-convertisseur est toujours inférieure à la fréquence d’entrée. La variation de la tension efficace de sortie est liée aux changements des tensions moyennes de deux redresseurs monté en tête-bêche. Les redresseurs à commande MLI à pour objectif de minimiser les pertes d’énergie électrique absorbées auprès du réseau électrique. Ceci est accompli par le réglage du déphase et la forme de courant absorbé par rapport à la tension du réseau. Les filtres passifs doivent être placés en amont et en aval du circuit redresseur à base des transistors. Un autre avantage de ce type de convertisseurs est d’obtenir des niveaux de tension de sortie supérieurs à ceux de la tension d’entrée, c’est un convertisseur AC/DC élévateur. Ces principes sont évoqués dans le Chapitre 4.