1 Le sectionneur de puissance à thyristors

Sectionneur de puissance électronique
Manfred Schleicher
Winfried Schneider
Remarque :
cette brochure a été écrite en notre âme et conscience. Nous n’assumons pas la responsabilité
d’éventuelles erreurs. Dans tous les cas, les notices de mise en service des appareils concernés
prévalent.

Avant-propos
Pour doser la puissance électrique, on dispose, pour les applications simples, de composants de
réglage comme des contacteurs électromagnétiques et des relais statiques (solid state). Ces
composants de réglage permettent de doser la puissance électrique dans un process en faisant
varier les temps d’ouverture et de fermeture. Toutefois dans nombre de process, cette énergie
apportée par à-coups provoque des variations sensibles de la grandeur de sortie. Ainsi il n’est pas
possible de commander des installations d’éclairage avec ces composants de réglage à action
discontinue. Ces composants ne sont pas utilisables non plus avec les régulations de température
exigeantes puisque la fluctuation de la grandeur réglée est inacceptable.
Dès les débuts de l’automatisme, on a utilisé des composants de réglage (comme des transforma-
teurs réglables par exemple) qui permettent une variation continue de l’énergie électrique. Toute-
fois un transformateur réglable est sujet à l’usure, a besoin de temps de réglage longs et est très
cher.
Cette brochure exposera au lecteur le principe des sectionneurs de puissance électroniques qui ne
s’usent pas et travaillent avec une vitesse de réglage très rapide. Les explications sur les sec-
tionneurs de puissance sont générales mais elles se rapportent également en grande partie au
sectionneur de puissance à thyristors et au sectionneur de puissance à IGBT de la maison JUMO.
Fulda, septembre 2001
Manfred Schleicher Winfried Schneider
Reproduction autorisée avec mention de la source!
Numéro d’article: 00413089
Numéro de livre: FAS620
Date d’impression: 09.01
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Sectionneur de puissance électronique
Sommaire
1 Le sectionneur de puissance à thyristors ................................. 5
1.1 Le thyristor comme commutateur électronique ....................................... 5
1.1.1 Structure et fonctionnement .......................................................................... 5
1.1.2 Mesures de protection ................................................................................. 6
1.2 Le sectionneur de puissance à thyristors
comme composant de réglage ................................................................... 6
1.3 Modes de fonctionnement .......................................................................... 7
1.3.1 Commande par découpage de phase ........................................................... 8
1.3.2 Commande par train d’impulsions ............................................................... 10
1.3.3 Train d’impulsions avec démarrage du découpage de phase ..................... 12
2 Le sectionneur de puissance à IGBT ....................................... 13
2.1 L’ IGBT comme commutateur électronique ............................................. 13
2.2 Le sectionneur de puissance à IGBT comme composant de réglage .. 14
3 Boucle de régulation fermée et régulation intégrée .............. 19
3.1 Régulation U2 .............................................................................................. 21
3.2 Régulation I2 ............................................................................................... 23
3.3 Régulation P ............................................................................................... 25
4 Autres fonctions des sectionneurs de puissance .................. 27
4.1 Surveillance du circuit de charge ............................................................. 27
4.1.1 Défaut partiel de la charge ........................................................................... 27
4.1.2 Surveillance des surintensités de courant ................................................... 28
4.2 Commander des sectionneurs de puissance .......................................... 28
4.2.1 Prédéfinition d’une charge par défaut .......................................................... 28
4.2.2 Affaiblissement du signal d’entrée ............................................................... 29
4.3 Démarrage progressif ................................................................................ 29
4.4 Limitation du courant ................................................................................. 29
4.5 Entrée de blocage ...................................................................................... 29
4.6 Sortie de valeur réelle ................................................................................ 30
4.7 Commutation externe du mode de fonctionnement
sur le sectionneur de puissance à thyristors ........................................... 30