cours prof

Chap. 4
Savoir S0-6
TELEEC
1. Définition
La conversion du courant alternatif en courant continu est réalisée avec un redresseur
contrôlé. Il alimente un moteur à courant continu, on est en présence d’un système à vitesse
variable.
Lorsque le redresseur est contrôlé et réversible, il permet le transfert d’énergie en inverse.
2. Le redressement contrôlé
Les montages redresseurs à thyristor utilisent les mêmes schémas que les montages à diodes.
On remplace les diodes par des thyristors, on peut ainsi retarder la conduction. Le montage
est appelé redresseur contrôlé. L’angle de retard est défini par la lettre α.
On distingue deux types :
• Le pont de Graëtz mixte.
• Le pont de Graëtz complet.
a) Pont de Graëtz mixte
Le pont de Graêtz est un montage constitué de 2 diodes et de 2 thyristors.
TH1
TH2
U
M
V
D1
Electrotechnique
D2
1/ 5
Chap. 4
Savoir S0-6
TELEEC
U
UR
Angle
de
retard
α
Commande de la
gâchette
Th2
&
D2
Th1
&
D1
Th1 & D2
Th2
&
D2
Th2 & D1
Sens du courant
dans le circuit
TH1
TH2
TH1
U
TH2
M
V
TH1
U
M
V
D1
D2
TH2
U
V
D1
D2
TH1
TH2
M
U
M
V
D1
D2
D1
D2
Ce montage ne permet pas de transférer d’énergie en sens inverse. La valeur moyenne
de la tension peut se régler avec un angle d’amorçageα mesurant de 0 à π.
Valeur Moyenne :
Umoy =
Avec 0 ≤ α ≤ π
Electrotechnique
𝑽.√𝟐
𝝅
. (1+cos α)
2/ 5
Chap. 4
Savoir S0-6
TELEEC
 V : valeur efficace en volt (V)
 U : valeur moyenne en sortie du pont de Graëtz
 α : angle de retard avec 0 ≤ α ≤ π
b) Pont de Graëtz complet
Le pont de Graëtz complet à 4 thyristors dans lequel on fait varier l’angle d’amorçageα
TH1
TH2
U
M
V
TH4
TH3
Fonctionnement
U
UR
Angle
de
retard
α
Th2
&
Th4
Electrotechnique
Th1 & Th3
Th1
&
Th3
Th2 & Th4
Th2
&
Th4
3/ 5
Chap. 4
Savoir S0-6
TELEEC
Il y a 3 possibilités de fonctionnement dépendant de l’angle d’amorçageα.
 α < π/2
la tension aux bornes de la machine à courant continu est positive. Il s’agit du
fonctionnement en moteur.
 α = π/2
La tension moyenne aux bornes du récepteur est nulle, il n’y a aucun courant dans le circuit.
 π/2 < α < π
On fonctionne en onduleur. La tension moyenne s’inverse.
L’emploi du pont complet se justifie lorsqu’il peut y avoir récupération
d’énergie.
3. Particularités technologiques
Quand le récepteur est une machine à courant continu, celle-ci peut tourner en moteur,
alimenté par le montage redresseur, ou en génératrice, alimentée en par le montage onduleur
(récupération d’énergie lors d’un freinage). Pour inverser le sens de rotation on inverse le
sens du courant d’excitation.
 Fonctionnement en quatre quadrants
Selon le sens du couple et de la vitesse, on peut définir dans un plan couple - vitesse quatre
zones de fonctionnement.
COUPLE
2éme QUADRANT
1 er QUADRANT
GENERATRICE / FREIN
MOTEUR
SENS ARRIERE
SENS AVANT
3éme QUADRANT
4éme QUADRANT
MOTEUR
GENERATRICE / FREIN
SENS ARRIERE
SENS AVANT
Electrotechnique
VITESSE
4/ 5
Chap. 4
Savoir S0-6
TELEEC
Les cas les plus courants sont représentés dans les quadrants 1 et 3 ; les quadrants 2 et 4
correspondent à des marches en freinage.
4. Choix du type de convertisseur
Convertisseurs unidirectionnels
On utilise un pont de Graëtz 2 thyristors, 2 diodes, l’énergie se transfert que dans un sens.
L’inversion de sens de rotation s’effectue par contacteur sur l’alimentation de l’induit.
Le freinage s’effectue sur une résistance. On utilise des ponts mixtes unidirectionnels dans le
cas ou il n’y a pas de récupération d’énergie.
Convertisseurs réversibles
Le pont complet permet le fonctionnement du convertisseur en onduleur assisté, il permet la
récupération d’énergie pendant les périodes de freinage.
L’inversion de sens s’effectue par contacteur ou à l’aide d’un pont double présentant une
logique de réversibilité qui interdit fonctionnement des 2 ponts simultanément.
Dans ce cas le fonctionnement s’effectue en quatre quadrants.
Critères de choix
Le choix du convertisseur (variateur) est lié :
 Au réseau d’alimentation, monophasé ou triphasé
 A la puissance du moteur et sa tension
 A la charge entrainée et aux quadrants dans lesquels le variateur doit
fonctionner.
 Aux modalités de changement de marche ou de freinage
 A la gamme des vitesses et au contrôle de la vitesse.
Electrotechnique
5/ 5