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