LES CONVERTISSEURS DE L’ELECTRONIQUE DE PUISSANCE 2 LA CONVERSION ALTERNATIF -ALTERNATIF GUY SEGUIER / CHRISTIAN ROMBAUT ROBERT BAUSIERE TABLE DES MATIERES AVANT-PROPOS 1 Chapitre 1 : LE GRADATEUR MONOPHASE A COMMANDE PAR LA PHASE 3 1 - Principe 2.- Etude du fonctionnement 2.1. Récepteur résistant 2.2. Récepteur résistant et inductif 3.- Caractéristiques 3.1. Caractéristiques relatives au récepteur 3.2. Caractéristiques relatives au courant absorbé 3 4 4 6 10 10 12 Chapitre 2 : LES GRADATEURS TRIPHASES A COMMANDE PAR LA PHASE: GRADATEUR TOUT THYRISTORS, GRADATEUR MIXTE 21 1.- Gradateur triphasé tout thyristors 1.1 Montage, hypothèses, symétries 1.2.Etude du fonctionnement 1.3.Caractéristiques relatives au récepteur 1.4. Caractéristiques relatives au courant absorbé 2.- Gradateur triphasé mixte 2.1. Montage, hypothèses, intervalle d'étude 2.2.Etude du fonctionnement 2.3. Caractéristiques relatives au récepteur 2.4. Caractéristiques relatives au courant absorbé 21 21 23 35 45 49 49 50 62 74 Chapitre 3 : VARIANTES, COMPARAISON DES GRADATEURS TRIPHASES 79 1.- Groupement en triangLe de trois gradateurs monophasés 1.1.Fonctionnement 1.2. Caractéristiques 79 80 85 2.- Couplage du récepteur en triangle 90 2.1. Conditions d'équivalence entre les deux couplages du récepteur 2.2. Exemples de formes d'ondes 2.3. Utilisation des caractéristiques 3.- Branchement du gradateur en aval de la charge 3.1. Couplage du gradateur en étoile 91 91 97 98 98 3.1. Couplage du gradateur en étoile 3.2. Couplage du gradateur en triangle 4.- Groupement en triangle de trois gradateurs monophasés mixtes 4.1. Fonctionnement 4.2. Caractéristiques 5.- Comparaison des gradateurs triphasés 5.1. Observations générales 5.2. Comparaison des gradateurs - Choix à effectuer 98 102 112 113 117 124 124 126 Chapitre 4 : GRADATEURS. COMMANDE PAR TRAINS D'ONDES. APPLICATIONS PARTICULIERES 131 1.- Gradateur monophasé commandé par trains d'ondes 1.1. Fonctionnement 1.2. Caractéristiques 1.3. Gradateurs entrelacés 1 .4. Commande mixte 2.- Gradateur triphasé commandé par trains d'ondes 3. - Association gradateur-transformateur –résistances 3.1. Montage, hypothèses, relations générales 3.2. Etude du fonctionnement 3.3. Caractéristiques 4.- Association gradateur -transformateur-diodes 4.1. Montage, hypothèses, relations générales 4.2. Etude du fonctionnement 4.3. Caractéristiques 5.- Variation de vitesse du moteur asynchrone commandé par gradateur 5.1. Modélisation du moteur 5.2. Fonctionnement 5.3. Caractéristiques 6.- Compensation d'énergie réactive 131 131 132 141 147 150 154 155 157 166 168 169 171 178 183 184 187 190 193 Chapitre 5 : LES CYCLOCONVERTI SSEURS 199 1.- Principe 1.1.Rappel sur les redresseurs 1.2. Variation périodique de la tension de sortie 1.3. Influence de l'indice de pulsation 2.- Montages utilisés 2.1. Cycloconvertisseur d'indice de pulsation égal à 3 2.2. Cycloconvertisseurs d'indice de pulsation égal à 6 2.3. Courant de circulation 3.- Etude des tensions de sortie 3.1. Elaboration des tensions de sortie 3.2. Analyse harmonique des tensions de sortie 3.3. Caractéristiques 4.- Etude des courants d'entrée 4.1. Formes d'ondes des courants 4.2. Harmoniques des courants d'entrée 4.3. Valeur des courants. Facteur de puissance 4.4. Amélioration du facteur de puissance 5.- Notes sur les applications 5.1. Variation de la vitesse des moteurs a courant alternatif 5.2. Transposition de la fréquence d'une source 5.3. Autres applications des changeurs de fréquence 200 200 201 204 205 206 206 208 208 208 217 222 232 232 236 241 252 256 257 258 258 Chapitre 6: LES MULTIPLI CATEURS DE FREQUENCE FONCTIONNANT EN COMMUTATION NATURELLE 263 1.- 264 264 269 273 282 Famille générale de multiplicateurs 1.1. Principe 1.2. Etude analytique du fonctionnement 1.3. Caractéristiques 2.- Variantes des multiplicateurs de la famille générale débitant sur charge triphasée 2.1. Multiplicateurs à sortie triphasée sans conducteur neutre 2.2. Emploi d'une source en polygone pour les multiplicateurs à sortie triphasée 282 296 Appendice: NOTES SUR LES AUTRES CHANGEURS DIRECTS DE FREQUENCE 311 1. - Représentation générale des convertisseurs directs 2.- Fonctions d'existence - Les deux types d'ondes de sortie 2.1. Fonctions d'existence, tension de sortie du type positif 2.2. Fonctions d'existence complémentaires. Tension de sortie du type négatif 2.3. Tableau résumé. Les principales possibilités 3.- Modulation sinusoïdale 311 313 313 317 318 320 3.- Modulation sinusoïdale 3.1. Synthèse instantanée (U.D.F.F.C. 3.2. Synthèse consécutive (N.C.C. et C.D.F.F.C.) 3.3. Exemples de formes d'ondes 4. - Modulation linéaire 4.1. Modulation des fonctions d'existence (U.F.C.) 4.2. Modulation des fonctions d'existence complémentaires (S.S.F.C.) 4.3. Modulation de la largeur d'impulsions des fonctions d'existence 320 320 322 323 326 326 331 332 SYMBOLES UTILISES 335 INDEX ALPHABETIQUE TOP 338