UPES – Mégrine
Année Universitaire : 2011/2012
Semestre II
Classe : 2éme CI IND
Session : Principale
Matière : Commande numérique des machines électriques
Durée: 2h
Documents autorisés : Oui
Non :
x
Théorique X
Pratique
Question cours
1) Donner les différents types de commande numérique des machines électriques.
2) Compléter le tableau suivant
ASIC
FPGA
DSP
performance
taille
Coût
Intégration
Exercice
Cet exercice porte sur la modélisation et le contrôle d’une turbine éolienne à vitesse variable
basée sur la génératrice asynchrone à double alimentation pour les fortes puissances, suivie
d’un redresseur MLI à bande d’hystérésis et d’un onduleur en commande pleine onde.
I)
Redresseur
I-1) MODELE DU REDRESSEUR
Le redresseur est constitué de cellules de commutation IGBT. Il est constitué de trois bras, de
deux interrupteurs pour chacun. Pour assurer la continuité en courants chaque interrupteur est
monté en antiparallèle avec une diode de récupération.
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I-1-1) Montrer que
 Vr10 
1



Vr 20   Vdc *  0
V 
0
 r 30 

0
1
0
0  S1 
 
0  S2 
1  S3 
I-1-2) Montrer que les tensions simples d’entrées du redresseur sont présentées sous la
forme matricielle suivante
 Vr1 
 2

 Vdc 
* 1
Vr 2  
3
V 
 1
 r3 

I-1-3) Montrer que
1
2
1
 1 S1 
 
 1 S2 
2  S3 
Idc = S1 * Ir1 + S2 * Ir2 + S3 * Ir3
I-1-4) Compléter le tableau suivant
S1
1
1
1
1
0
0
0
0
S2
1
0
1
0
1
0
1
0
S3
1
1
0
0
1
1
0
0
Vr12
Vr23
Vr31
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Vr1
Vr2
Vr3
Idc
I-2) Commande MLI du redresseur
L’organigramme de simulation de la commande est donné par la figure
Vdc
Rr,Lr
Ir1
Ir2
Cdc
Redresseur
Ir3
er1
er2
er3
S1,S2,S3
Ir1ref
Régulation
courant du
réseau
Ir2ref
Ir3ref
Sin(wt)
Sin(wt-120)
Régulation
de la
tension de
sortie
Sin(wt-240)
Iref
Vref
I-2-1) Expliquer le principe de la commande à hystérésis d’un redresseur.
I-2-2) Proposer un schéma synoptique de la régulation de la tension
I-2-3) Expliquer le schéma suivant de la fonction de la boucle de régulation du courant
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I-3) Interprétation des résultats
On présente dans la figure suivante les résultats obtenus par des simulations numériques
concernant l’analyse des performances de ce type de convertisseur AC-DC. On choisi
dans cette simulation la tension de référence égal à 400 V
I-3-1) Interpréter les courbes suivants
(c)
(d)
Fig : Résultats de simulation d’un redresseur triphasé commandé par hystérésis
(b)
(a)
(c)
(d)
l’allure de la tension simple du réseau
l’allure de la tension composée du réseau
l’analyse spectrale du courant
l’allure du courant et sa référence.
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II)
Onduleur
L’onduleur triphasé dit deux niveaux est illustré par son circuit de puissance de la
figure suivante
II-1) Montrer que
II-2) Expliquer le principe du commande pleine onde
II-3) Représenter van(t), vab(t) sur le document réponse n°1.
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Document – réponse n°1
K1
K’1
K’2
K3
K2
K’3
Interrupteurs
en
conduction
K’2
K3
van
E
0
T/2
T
T/2
T
vab
E
0
6/6
t
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Question cours - Ben Sassi Hamadi