compensation des temps morts d`un convertisseur triphase

Compensation des temps morts d’un convertisseur triphasé
CEGELY
1
Lina-Maria RUIZ
Projet de fin d’études CPE-Lyon
ETI-3
Septembre 2004
Maîtres de stage :
M. Jean-Marie RETIF
Mme. Xeaufang SHI-LIN
Tuteur école
M. Alain AUBERT
COMPENSATION DES TEMPS MORTS
D’UN CONVERTISSEUR TRIPHASE
INSA de Lyon
69100 Villeurbanne Cedex
FRANCE
Universidad Industrial de Santander
Cr 27, Calle 9.
Bucaramanga
COLOMBIE
43 bd du 11 novembre 1918
BP 2077
69616 Villeurbanne Cedex
FRANCE
CEGELY

Compensation des temps morts d’un convertisseur triphasé
CEGELY
2
REMERCIEMENTS
Dans la cadre d'une échange académique entre l'Ecole Supérieure de Chimie, Physique et Electronique (ESCPE) de
Lyon et l'Université Industriel de Santander (UIS) en Colombie, cette étude a été menée au laboratoire Centre de
Génie Electrique de Lyon (CEGELY) - Equipe de Sûreté et fonctionnement des systèmes électriques de l'Institue
National des Sciences Appliquées (INSA) de Lyon.
A ce titre, je souhaite remercier particulièrement à Monsieur le Professeur Jean-Marie RETIF, directeur du thème
C « Sûreté et fonctionnement des systèmes électriques », et Madame Xuefang SHIN-LI, Maître de conférence à
l’INSA de Lyon de m'avoir accueilli au sein du laboratoire CEGELY et de m'avoir dirigé pour le développement de
mon Projet de Fin d'Etudes durant ces six mois.
J'exprime tout ma reconnaissance à Monsieur Gerardo LATORRE, Professeur de l'Université Industriel de
Santander en Colombie d’avoir accepté la validation de ce projet et de m'avoir accompagné en la suite de cette
expérience.
Je suis très honorée que Monsieur AUBERT, Professeur de l'Ecole Supérieure de Chimie, Physique et
Electronique de Lyon aie accepté d'être le tuteur de cette étude.
Tout au long de mon séjour au CEGELY, de nombreuses personnes m'ont donné leur support d'une façon ou d'une
autre. Je souhaite remercier Franck MORAND, Pierre BROSELARD et Ana LLOR pour son aide désintéressée et
ses compétences techniques.
J'adresse aussi mes remerciement à mes amis: Sabrina, Arianna, Gontran, Haykel et Hassan pour leur
collaboration, pour les moments d'amitié et leur encouragement.
Je ne pourrais pas finir sans exprimer mes chaleureux remerciement aux Monsieur BOMBAIL et « MAMAN » pour
ses conseils, pour l'aide inestimable et pour les nombreuses conversations et d’enrichissantes mots de motivation.
Merci à tous ceux qui ont apporté un grain de sable à la réalisation de ce projet et à la construction d’une ambiance
de travail très agréable.
LINA RUIZ

Compensation des temps morts d’un convertisseur triphasé
CEGELY
3

Compensation des temps morts d’un convertisseur triphasé
CEGELY
4

Compensation des temps morts d’un convertisseur triphasé
CEGELY
5
TABLE DES MATIERES
RESUME 8
INTRODUCTION 11
1 LA MACHINE SYNCHRONE 12
1.1 Rappels générales du moteur synchrone ..................................................................................................12
1.1.1 Constitution.............................................................................................................................................. 12
1.1.2 Modes de fonctionnement........................................................................................................................ 13
1.1.3 Expression du couple ............................................................................................................................... 13
1.2 Avantages du moteur synchrone...............................................................................................................14
1.3 Problèmes posés par le moteur synchrone................................................................................................14
1.4 Hypothèses simplificatrices........................................................................................................................14
1.5 Commande vectorielle................................................................................................................................15
1.6 Notion de vecteur tournant........................................................................................................................15
1.7 Transformation de Clark...........................................................................................................................15
1.8 Transformation de Park.............................................................................................................................17
1.9 Conclusion...................................................................................................................................................18
2 LA MLI 19
2.1 MLI VECTORIELLE................................................................................................................................20
2.1.1 Montage étoile ......................................................................................................................................... 22
2.1.2 Calcul des temps d’application des états de l’onduleur ........................................................................... 23
2.1.3 Calcul des rapports cycliques de commutation pour chaque secteur ....................................................... 25
2.1.4 Calcul des rapports cycliques de commutation pour chaque bras............................................................ 26
3 LES EFFETS DES TEMPS MORTS 28
3.1 Effets des Temps morts en convertisseurs de puissance..........................................................................28
3.2 Analyse des effets des temps morts............................................................................................................30
3.3 Calcul de la compensation des temps morts............................................................................................33
3.3.1 Méthodologie ........................................................................................................................................... 35
4 STRATEGIE DE PROGRAMMATION-SIMULATION EXPERIMENTATION 50
4.1 Résultats de la simulation...........................................................................................................................52
4.1.1 Simulation MATLAB-SIMULINK ......................................................................................................... 52
4.2 Mise en œuvre sur le banc..........................................................................................................................55
4.2.1 Expérimentation sur la DSP..................................................................................................................... 55