Bibliographie & annexes
Présentation
English
Auteur(s)
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Henri FOCH : Professeur des universités - Laboratoire d’Électrotechnique et d’Électronique industrielle ENSEEIHT de Toulouse
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François FOREST : Professeur des universités - Laboratoire d’Électricité Signaux et Robotique - École Normale supérieure de Cachan
-
Thierry MEYNARD : Chargé de recherche au CNRS - Laboratoire d’Électrotechnique et d’Électronique industrielle ENSEEIHT de Toulouse
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les onduleurs de tension constituent une fonction incontournable de l’ électronique de puissance, présente dans les domaines d’applications les plus variés, dont le plus connu est sans doute celui de la variation de vitesse des machines à courants alternatifs. La forte évolution de cette fonction s’est appuyée, d’une part, sur le développement de composants à semi-conducteurs entièrement commandables, puissants, robustes et rapides, d’autre part, sur l’utilisation quasi-généralisée des techniques dites de « modulation de largeur d’impulsion » (MLI ou Pulse Width Modulation, PWM, dans le jargon anglo-saxon), ces dernières s’appuyant sur les performances en fréquence de découpage permises par les premiers. Au caractère « noble » de cette fonction (convertisseurs entièrement réversibles, forme sophistiquée de la conversion d’énergie) correspondent des applications particulièrement intéressantes. L’objectif de cet exposé est donc de présenter l’architecture et les modes de commande de ces onduleurs, leurs principales applications, des plus classiques aux plus récentes.
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Généralisation de la fonction onduleur
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2. Principes fondamentaux
2.1 Cellule de commutation
Comme nous l’avons évoqué dans l’introduction, l’élément de base intervenant dans toute structure d’onduleurs de tension est une cellule de commutation aux propriétés particulières que nous allons maintenant préciser.
HAUT DE PAGE
Rappelons que les onduleurs de tension sont des convertisseurs « directs tension-courant » alimentés par une source de tension continue, généralement réversible en courant, au moins de manière instantanée (condensateur électrochimique, par exemple), et permettant, à leur tour, d’alimenter en tension alternative des charges ayant un comportement de « source de courant ».
La synthèse de tels convertisseurs montre que chaque cellule de commutation qui les constitue (figure 3) comprend une paire d’interrupteurs réversibles en courant (K1, K2) comme la source de courant i s , et non réversibles en tension, comme la source de tension E.
Les mécanismes de commutation de ces interrupteurs dépendent des caractéristiques de la charge et notamment de son facteur de puissance (courant en avance ou en retard de phase par rapport au terme fondamental de tension), ainsi que du type de commande et de réglage de l’onduleur (commande non modulée ou modulée).
HAUT DE PAGE2.1.2 Mécanismes de commutation
Nous savons que la cellule ne peut délivrer une onde purement alternative et qu’elle doit être utilisée en mode différentiel. Nous supposerons donc qu’elle est utilisée dans un onduleur réalisant cette condition et qu’elle délivre un courant sinusoïdal.
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Pour une cellule à commande non modulée dont le courant de charge est en avance de phase par rapport à la tension, les interrupteurs doivent être commandés à l’amorçage (AM) et posséder un blocage...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - * - REVUE GÉNÉRALE DE L’ÉLECTRICITÉ, n 2, février 1989, numéro consacré au thème « Entre réseau et électronique sensible : L’alimentation statique sans interruption ».
-
(2) - * - REVUE GÉNÉRALE DE L’ÉLECTRICITÉ, n 5, mai 1992, numéro consacré au thème « Électronique de puissance : convertisseurs et commandes ».
-
(3) - LE DU (A.) - Pour un réseau électrique plus performant : le projet FACTS, - Revue Générale de l’Électricité, n 6, juin 1992, pp. 105 à 121.
-
(4) - CARRERE (P.) - Étude et réalisation des convertisseurs multicellulaires série à IGBT. Équilibrage des tensions, - Thèse de Docteur de l’Institut National Polytechnique de Toulouse, 10 octobre 1996.
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(5) - MEYNARD (T.A.), FOCH (H.) - Imbricated cells multilevel voltage-source inverters for high voltage applications, - European Power Electronics Journal,...
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