TP n°9 : association d`un onduleur et d`un filtre

BTS CRSA 1ère année - Sciences physiques et chimiques appliquées
TP n°9 : association d’un onduleur et d’un filtre
Enjeu :
On veut relier au réseau un onduleur connecté à un panneau solaire de manière à revendre l’énergie
électrique produite et non utilisée sur site.
Problématique :
Si on utilise une commande pleine onde, la tension de
sortie de l’onduleur est carrée. Or, pour relier l’onduleur
au réseau, celui-ci doit avoir une tension de sortie
sinusoïdale.
Peut-on obtenir une tension sinusoïdale par simple
filtrage de la tension de sortie cet onduleur ?
Rapport au programme :
2. ENERGIE ELECTRIQUE :
2.2 convertisseur statique : l’onduleur
3 – ACQUISITION, TRAITEMENT ET TRANSMISSION DU SIGNAL :
3.2. Analyse du signal : propriété fréquentielle
3.3. Traitement du signal : filtrage
Compétence plus particulièrement évaluée pour ce TP : C.1 S’APPROPRIER
Une note de synthèse du travail effectué doit être réalisée sous traitement de texte
A. S’APPROPRIER :
A.1 Quel type de tension fournit le panneau solaire ?
A.2 Quelle est la fonction de l’onduleur ?
A.3 Si la tension de sortie de l’onduleur est alternative et de forme carrée de fréquence 50Hz, quelle
sera la composition (valeur moyenne, fondamental et autres harmoniques) de son spectre en
fréquence ?
A.4 Que doit-on supprimer ou garder sur ce spectre pour obtenir une tension sinusoïdale ?
A.5 Quel type de filtre doit-on utiliser pour cela ?
A.6 Entre quelles valeurs doit être comprise la fréquence de coupure de ce filtre ?
B. ANALYSER, REALISER ET VALIDER:
B.1 Etude d’un filtre :
R=10kΩ
C=159nF
R
ve
vs
C
Filtre
B.1.1 En utilisant la notice Psim, simuler le montage sur Psim pour obtenir son diagramme de Bode sur
une plage de fréquence allant de 1 à 1kHz ?
B.1.2 En déduire le type du filtre et la fréquence de coupure du filtre à -3dB.
B.1.3 Les caractéristiques du filtre correspondent-elles à celles déterminées dans la partie A ?
B.1.4 Déterminer l’atténuation en dB pour les fréquences 50Hz et 150Hz.
B.2 Association du filtre et de l’onduleur :
On utilisera la maquette pré-câblée dont le schéma est le suivant :
C
E
C
u
Commande
B.2.1 En visualisant forme d’onde de la tension d’entrée E et de sortie u, vérifier que le montage
réalise bien la fonction onduleur.
B.2.2 En visualisant les formes d’ondes en entrée et en sortie du filtre, prononcez-vous sur la qualité
du filtrage de la tension u si on utilise le filtre de la partie B.1.
B.2.2 Pour une analyse plus fine, comparer quantitativement les spectres de la tension en sortie du
montage avant puis après filtrage.
B.2.3 Quelles sont les éventuelles causes de disfonctionnement ? Pourquoi ne peut-on pas améliorer le
résultat du filtrage en diminuant la fréquence de coupure ?
C. COMMUNIQUER :
 Répondre à la problématique