télécharger - Université de Skikda

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE & POPULAIRE
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR & DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE DU 20 AOÛT 1955 – SKIKDA
FACULTE DE TECHNOLOGIE
DEPARTEMENT DE GENIE ELECTRIQUE
MEMOIRE
Présenté pour l'obtention du diplôme de Magister
SPECIALITE : Électrotechnique
OPTION : Machines électriques
PAR
BOUROUROU FARES
THEME
Adaptativité de la machine synchrone au
filtrage actif des harmoniques de tension
SOUTENU PUBLIQUEMENT LE : ………….
DEVANT LE JURY COMPOSE DE :
PROMOTION : 2005
PRESIDENT :
S. LEULMI
Pr.
Université du 20 Août 1955, Skikda
ENCADREUR :
H. BOUZEKRI
M.C.
Université du 20 Août 1955, Skikda
EXAMINATEURS :
H. BOUKADOUM
Pr.
Université du 20 Août 1955, Skikda
K.E. HEMSES
M.C
Université Ferhat Abbes, Sétif

REMERCIEMENTS
Louage a Allah le maître des mondes, le très miséricordieux, le compatissant
Recevez chères parents l’assurance de notre considération distinguée et nos sentiments
les plus ardents
Honorable encadreur Dr. M. BOUZEKRI HACENE
Permettez moi de vous exprimer toute ma gratitude pour la faveur que vous avez eu
l’amabilité de me rendre
Grâce à votre encadrement, à vos conseils, j’ai pu effectuer ce modeste travail
Je tient à remercier Monsieur KHEZZAR ABDELMALEK, Professeur a l’université de
Constantine, pour m’avoir fait l’honneur de présider mon jury.
Je tien a remercier tous particulièrement, monsieur BOUKADOUME AHCENE, Prf a
l’université de Skikda, monsieur BOUCHARMA MOHAMED, MC a l’université de
Constantine , monsieur LACHEURI ABD EREZAK, MC a l’université de Skikda pour avoir
accepte de participer a ce jury.
Mes enseignants, mes amis soyez vivement remercier d’avoir bien voulu m’aider de
continuer mes études pendant toutes les années.
F. Bourourou

LISTE DES TABLEAUX
Tableau
Titre
Page
2.1
Normes des courants harmoniques admissibles
19
2.2
Avantages et inconvénients de chaque topologie de filtrage
28
3.1
Tableau récapitulatif des notations utilisées dans le repère de Park
35
3.2
Fréquence du champ tournant harmonique dû à l’interaction des
harmoniques de temps et d’espace
51

LISTE DES FIGURES
Figure
Titre
Page
1.1
Schéma de principe de la MSAPDE +MLI utilisée comme filtre dynamique [6].
01
1.2
Schéma simplifié de l’étoile principale de la MSAPDE dans le repère ABC [6].
02
1.3
Schéma simplifié de l’étoile secondaire de la MSAPDE dans le repère ABC [6].
02
1.4
Switched-capacitor filter.
04
1.5
Circuit détaillé du switched - capacitor filtre.
04
1.6
Spectre de courant avant filtrage [14].
05
1.7
Spectre de courant après filtrage [14].
05
1.8
Schéma de principe de filtrage.
05
1.9
Filtre actif & circuit de contrôle.
05
1.10
Région de contrôlabilité du courant.
06
1.11
Courant délivré par le filtre actif.
06
1.12
Courbes du courant de charge et de source avant et après filtrage [15].
06
1.13
Schéma de principe de filtrage [16].
07
1.14
Onduleur à MLI [16].
07
1.15
Schéma de principe de filtre actif de puissance & circuit de contrôle [16].
07
1.16
Schéma de filtre actif de puissance à stockage hybride d’énergie [17].
08
1.17
Résultats obtenus par un APF à stockage hybride d’énergie [17].
08
2.1
Courant absorbé par un redresseur à diode
15
2.1
Modélisation d’une charge non linéaire
15
2.3
Effet des harmoniques sur le facteur de puissance
17
2.4
Effet des harmoniques sur les pertes Joule
18
2.5
Redresseur dodécaphasé parallèle
20
2.6
Principe de filtrage passif
21
2.7
Structure générale du filtre actif de puissance
22
2.8
Onduleur de tension triphasé à 4 fils
22

Liste des figures
2.9
Filtrage série à structure tension
23
2.10
Filtrage shunt à structure tension
24
2.11
Filtrage universel
25
2.12
Structures hybrides
26
2.13
Filtre actif triphasé installé prêt de la source
27
2.14
Filtre actif monophasé installé pour compenser chaque charge
27
2.15
Filtre actif monophasé installé pour compenser un groupe de charges
27
2.16
Structure d’un filtre dynamique d’harmoniques basée sur une MADA
29
2.17
Schémas d’un filtre actif électromécanique
30
2.18
Structure d’un système de compensation des harmoniques par la MS
31
3.1
Représentation des machines synchrones à pôles lisses et saillants
34
3.2
Diagramme vectoriel d’un moteur synchrone dans le repère de Park
36
3.3
Schéma équivalent de la machine synchrone à inducteur bobiné
37
3.4
Représentation de la MSRB avec amortisseur dans le repère de Park
38
3.5
Présentation de l’enroulement amortisseur d’une MSRB
40
3.6
Angles de déphasage entre les axes et les enroulements
42
3.7
Représentation de la MSRB sur le repère dq
45
3.8
Circuit équivalent de la MSRB avec amortisseur – axe d
46
3.9
Circuit équivalent de la MSRB avec amortisseur – axe q
46
3.10
Bloc diagramme de simulation d’une machine synchrone avec amortisseur
48
3.11
Circuit équivalent de la MSRB avec harmonique de temps axe d
53
3.12
Circuit équivalent de la MSRB avec harmonique de temps axe q
53
4.1
Bloc de simulation d’une MSRB excitée par une source de tension continue
55
4.2
Paramètres de la machine et de la charge utilisées
55
4.3
Bloc de simulation d’une MSRB excitée par une source de tension alternative
56
4.4
Tension de sortie de la MSRB avec excitation AC-200[Hz]
56