Groupement de montages redresseurs

Groupement de montages redresseurs
Il s’agit d’améliorer les performances d’un redresseur seul vis-à-vis de la charge, du réseau ou bien des deux.
On peut associer des redresseurs commandés ou non commandés, en série ou parallèle.
I. Association de deux redresseurs P3 non commandés (tensions « faibles » et intensités « élevées »)
Ce montage, représenté ci-contre,
est connu sous le nom de « double
étoile ».
D'1
D'2
Intérêts :
- une seule diode dans le circuit à
chaque instant : la chute de tension
D'3
est limitée.
- meilleur forme de tension que le
P3
seul
puisque
l’indice
d’ondulation est de 6 au lieu de 3.
- meilleur facteur de puissance que le P6.
v'1
v1
v'2
v2
v'3
L
v3
L
i1
uc
D1
D2
ip1
D3
i2
Ic
1. Fonctionnement
Hypothèses :
- le courant continu est supposé parfaitement lissé,
i1(t) et i2(t) sont ininterrompus (ils ne s’annulent
jamais).
- les diodes, le transformateur et la bobine à point
milieu sont supposés parfaits.
A chaque instant : Ic = i1(t) + i2(t)
Si v1(t) est la plus grande des tensions parmi v1(t),
v2(t), v3(t) : D1 est passante :
di (t )
=0
v1 (t ) − u c (t ) − L 2
dt
Si v’2(t) est la plus grande des tensions parmi v’1(t),
v’2(t), v’3(t) : D’2 est passante :
di (t )
v' 2 (t ) − u c (t ) − L 1
=0
dt
En
additionnant
les
deux
équations :
di (t ) di (t )
v1 (t ) + v' 2 (t ) − 2u c (t ) − L( 1 + 2 ) = 0 or
dt
dt
di1 (t ) di2 (t )
+
= 0 si le courant est parfaitement
dt
dt
v (t ) − v 2 (t )
lissé d’où u c (t ) = 1
.
2
2. Etude des tensions
a. Indiquer les intervalles de conduction des
diodes.
Les deux redresseurs P3 (l’un constitué de D1, D2,
D3 et l’autre de D’1, D’2, D’3) fonctionnent
indépendamment : on applique pour chacun les
règles des commutateurs à cathodes communes.
D1 est passante lorsque v1(t) est la plus grande parmi v1(t), v2(t), v3(t) et ainsi de suite…
D’1 est passante lorsque v’1(t) est la plus grande parmi v’1(t), v’2(t), v’3(t) et ainsi de suite…
Association de redresseurs
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b. Représenter la tension aux bornes de la charge, calculer sa valeur moyenne et sa fréquence.
La loi des mailles appliquée sur la maille en
rouge donne : -uc1 + uL1 + uc = 0. L’intensité
i1 étant périodique, la valeur moyenne de
3V 2 3
uL1 est nulle donc u c = u c1 =
. La
π
valeur moyenne est égale à celle d’un P3 ce
qui était prévisible car il s’agit de deux P3
en parallèle.
D'1
D'2
D'3
v'1
v1
v'2
v2
v'3
u c1
L
ip1
D2
v3
L
i1 u
L1
D1
D3
i2
uc
Ic
Il y a six périodes de la tension redressée sur une période du réseau : la fréquence de la tension redressée est
de 300 Hz si celle du réseau vaut 50 Hz : c’est le double de la fréquence de la tension redressée en sortie
d’un P3 donc le filtrage est plus facile.
v1
c. Représenter la tension aux bornes d’une diode.
On s’intéresse à la diode D1 (voir l’orientation de vD1 sur le
schéma ci-contre)
- lorsque D1 est passante, la tension à ses bornes est nulle : vD1 = 0
- lorsque D2 est passante, l’application e la loi des mailles sur la
maille en rouge permet d’écrire : v1 –vD1- v2 = 0 soit vD1 = u12.
Cette maille est intéressante car la tension aux bornes de D2 est
nulle dans cette situation.
- lorsque D3 est passante, l’application e la loi des mailles sur la
maille en bleu permet d’écrire : v1 –vD1- v3 = 0 soit vD1 = u13. Cette
maille est intéressante car la tension aux bornes de D3 est alors nulle.
v2
L
v3
L
vD1
D2
D3
i2
uc
Ic
3. Etude des courants
a. Représenter les courants dans les diodes D1 et D’1.
La diode D1 est passante de
π
5π
à
elle alors parcourue par la moitié du courant circulant dans la charge
6
6
Ic
. Elle est bloquée le reste du temps, on a alors iD1 = 0 .
2
7 π 11π
La diode D’1 est passante de
à
elle alors parcourue par la moitié du courant circulant dans la charge
6
6
I
soit iD2 = c . Elle est bloquée le reste du temps, on a alors iD2 = 0 .
2
soit iD1 =
b. Représenter le courant ip1.
Les enroulements parcourus par ip1, iD1 et iD’1 sont bobinés sur la même colonne de transformateur. D’après la
loi de compensation des ampère tours : n1ip1 = n2iD1 − n2iD'1 (pour les signes, se référer aux têtes
d’enroulement).
π 5π
n I
7 π 11π
n I
De
à
: ip1 = 2 c et de
à
: ip1 = − 2 c
6
6
n1 2
6
6
n1 2
c. Calculer le facteur de puissance au primaire et comparer avec celui d’un redresseur P6.
k=
P uc Ic
=
avec Vp et Ip les valeurs efficaces des tensions simples et intensités en ligne au primaire.
S 3Vp I p
Vp =
n1
V car V est la valeur efficace des tensions aux bornes des enroulements secondaires.
n2
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Calcul de la valeur efficace Ip de l’intensité en ligne au primaire : I p = (
n2 I c 2 5π π
n I
) .( − ) = 2 c
6 6
n1 2
n1 2
2
3
3V 2 3
Ic
3
2
π
Finalement k =
= . C’est la même valeur que le PD3.
n n I 2 π
3 1V 2 c
n2 n1 2 3
Ce montage est intéressant car il divise par deux les chutes de tension aux bornes des diodes par rapport au
PD3, il est utilisé pour les charges demandant des courants élevés sous des tensions faibles.
Remarque : si l’intensité n’est pas suffisamment importante, les courant i1(t) et i2(t) peuvent s’annuler, on
retrouve le fonctionnement du P6.
II. Association série d’un PD3 et S3 non commandés (diminution de l’ondulation et amélioration du
facteur de puissance)
Intérêts :
- l’indice d’ondulation est égal à 12 alors que pour
le PD3 et le S3, il est égal à 6.
- le facteur de puissance de chaque secondaire est
meilleur que celui d’un redresseur seul ayant un
indice d’ondulation égal à 12.
1. Fonctionnement
La mise en série impose que la valeur moyenne de
la tension en sortie de chacun des ponts soit
identique, en déduire la relation entre les nombres
de spires des enroulements du secondaire en
triangle et des enroulements du secondaire en
étoile.
Ic
a1
A
B
C
uc1
b1 c
1
y
uc
Y
c2
d
b2
a2
uc2
Les valeurs moyennes des tensions de sortie de chaque pont sont données par reliées aux valeurs efficaces
des tensions aux bornes des enroulements par :
PD3 (pont du haut) : u c1 =
S3 (pont du bas) : u c2 =
3Vy 2 3
3Vd 2
π
π
Vy est la valeur efficace de la tension aux bornes
d’un enroulement secondaire.
Vd est la valeur efficace de la tension aux bornes
d’un enroulement secondaire.
Vy
n2 y
Vd n2d
avec n2y et n2d les
=
V
n1
V
n1
nombres de spires pour les secondaires en étoile et en triangle et V la valeur efficace des tensions simples au
primaire.
n
n
3 2y V 2 3
3 2d V 2
n1
n1
Les valeurs moyennes des tensions redressées deviennent u c1 =
et u c2 =
. Leur
π
π
n
n
3 2y V 2 3 3 2d V 2
n1
n1
égalité conduit à la relation
=
soit n2y 3 = n2d
π
π
Relation des tensions pour les transformateurs « colonnes » :
Association de redresseurs
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=
et
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2. Etude des tensions
Le schéma ci-contre représente les enroulements primaires et
secondaires du transformateur. Les traits pointillés indiquent que
les enroulements sont placés sur la même colonne du circuit
magnétique (il en est de même pour B, b1, b2 et C, c1, c2).
Les graphes de la page suivante représentent les tensions secondaires
du transformateur. Celles représentées en gras sont en phase avec les
tensions primaires (v1 avec vA, v2 avec vB et v3 avec vC).
vA
a1
b1
A
vB
c1
B
vC
a2
C
b2
a. Repérer ces tensions.
c2
va1 est en phase avec v1 donc ua1b1 est en avance de 30° sur v1. ua2c2
est en phase avec v1.
b. Indiquer les intervalles de conduction des diodes (voir le document réponse)
Pour le PD3 :
Commutateur à cathodes communes : la diode passante est celle dont l’anode est reliée à la tension la plus
grande. L’anode de la diode D1 est reliée à va1 (qui est en phase avec v1), donc D1 est passante lorsque v1 est
plus grande que v2 et v3.
Commutateur à anodes communes : la diode passante est celle dont la cathode est reliée à la tension la plus
petite. La cathode de la diode D4 est reliée à va1 (qui est en phase avec v1), donc D4 est passante lorsque v1 est
plus petite que v2 et v3.
Pour le S3 :
Commutateur à cathodes communes : la diode passante est celle dont l’anode est reliée à l’enroulement dont
la tension est devenue positive la dernière. L’anode de la diode D’1 est reliée à ua2c2 (qui est en phase avec
v1), donc D1 devient passante lorsque v1 devient positive et se bloque lorsque v2 devient positive (c’est la
diode D’2 reliée à ub2a2 qui devient passante).
Commutateur à anodes communes : la diode passante est celle dont la cathode est reliée à l’enroulement dont
la tension est devenue négative la dernière. La cathode de la diode D’4 est reliée à ua2c2 (qui est en phase avec
v1), donc D’4 devient passante lorsque v1 devient négative et se bloque lorsque v2 devient négative (c’est la
diode D’5 reliée à ub2a2 qui devient passante).
c. Représenter les tensions uc1(t) et uc2(t). En déduire la tension uc(t). Quelle est sa fréquence ?
Pour le S3 :
Pour le PD3 :
- Lorsque D1 et D5 sont passantes alors uc1 = va1 – vb1 - Lorsque D’1 et D’5 sont passantes alors
soit ua1b1, cette tension est en avance de 30° sur v1 uc2 = – ub2a2, cette tension est en opposition de
(voir graphique).
phase avec v2 (voir graphique).
- Lorsque D1 et D6 sont passantes alors uc1 = va1 – vc1 - Lorsque D’1 et D’6 sont passantes alors uc2 = ua2c2
soit ua1c1, cette tension est en retard de 30° sur v1 qui est en phase avec v1 (voir graphique).
(voir graphique).
u a1c1(t)
v1 (t)
v1 (t)
u a1c1 (t)
u c2 (t)
u b2a2 (t)
u c1 (t)
t
t
0
0
-u b2a2(t)
La tension uc(t) est obtenue en faisant la somme des tensions uc1(t) et uc2(t) (représentation page suivante).
Association de redresseurs
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d. Calculer la valeur moyenne de la tension de sortie.
u c(t)
Les tensions composées au primaire ont pour valeur
efficace 20 kV. Un enroulement primaire comporte
200 spires, un enroulement du secondaire couplé en
triangle comporte 40 spires.
Les deux redresseurs sont en série, la valeur moyenne
de uc est égale à deux fois celle de uc2 (ou deux fois
celle de uc2).
n
3 2d V 2
n
6 2 40 20.103
u c = 2.u c2 = 2. 1
=
.
.
= 6240 V
π
π 200
3
car la valeur efficace des tensions simples primaires
20.103
.
est égale à
3
u c2(t)
u c1 (t)
v1 (t)
t
0
3. Etude des courants
Représenter le courant dans un enroulement primaire du transformateur puis calculer le facteur de puissance
primaire.
La loi de compensation des ampères tours permet d’écrire :
n2 y
n
n2d ia 2 + n2 y ia1 = n1iA soit iA = 2d ia 2 +
ia1
n1
n1
Rappels sur les intensités ia1 et ia2 (voir aussi le cours sur
les redresseurs à diodes).
A
a1
vA
b1
vB
ia1
c1
B
vC
Pour ia1 :
 π   5π 7 π 
11π

Sur 0,  ,  ,  et 
, 2π  : ia1 = 0
 6  6 6 
 6

De
iA
a2
ia2
C
b2
c2
π 5π
7 π 11π
à
: ia1 = I c et de
à
: ia1 = − I c
6
6
6
6
Pour ia2 :
1
2
 π   2π 
 π 2π 
Sur 0,  ,  , π  : ia2 = I c ; sur  ,  : ia2 = I c
3
3
 3  3 
3 3 
1
2
 4 π   5π

 4 π 5π 
Sur  π,  ,  , 2π  : ia2 = − I c ; sur  ,  : ia2 = − I c
3
3
 3 3

 3 3
Entre 0 et π le courant iA est constitué de trois paliers dont les valeurs sont :
n I
π
Palier inférieur (entre 0 et ) : iA = 2d c
6
n1 3
n2 y
n I
n I
n
π
π
Palier intermédiaire (entre
et ) : iA = 2d c +
I c = 2d c + 2d I c
6
3
n1 3 n1
n1 3
3.n1
n 2I
n
π
π
Palier supérieur (entre
et ) : iA = 2d c + 2d I c
3
2
n1 3
3.n1
On retrouve les mêmes valeurs absolues pour l’intervalle [π, 2π].
Valeur efficace : I eff =

n
n
4  π n2d I c 2 π n2d I c
π n 2I
) + (
+ 2d I c ) 2 + ( 2d c + 2d I c )2 
 (
2π  6 n1 3
6 n1 3
6 n1 3
3.n1
3.n1

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I eff =
I eff =
1 n2d 2  1 2 1 1 2 2 1 2  n2d
1 1 1
2
1 4
4
1 
(
I c ) ( ) + ( +
) +( +
) =
Ic
+ +
+ + +
+ )2 

3 n1
3
3
3 9 9 3 3 3 9 3 3 3 
3
3  n1
 3
n2d
4+2 3
Ic
n1
3
6V2d 2
Ic
u c .I c
P
6 2
π
=
=
= 0,989 .
Facteur de puissance au primaire k = =
S 3 n1 V I
n
n
4
+
2
3
π
4
+
2
3
2d
2d ef f
3. 1 V2d .
Ic
n2d
n2d
n1
3
Pour l’exercice II
Légende des intervalles de conduction
Zone supérieure : diodes
communes du PD3
En rouge : D1 (reliée à a1)
En vert : D2 (reliée à b1)
En bleu : D3 (reliée à c1)
à
cathodes
Immédiatement en dessous : diodes à
anodes communes du PD3
En rouge : D’1 (reliée à a1)
En vert : D’2 (reliée à b1)
En bleu : D’3 (reliée à c1)
Zone supérieure : diodes
communes du S3
En rouge : D4 (reliée à a2)
En vert : D5 (reliée à b2)
En bleu : D6 (reliée à c2)
à
cathodes
Immédiatement en dessous : diodes à
anodes communes du S3
En rouge : D’4 (reliée à a2)
En vert : D’5 (reliée à b2)
En bleu : D’6 (reliée à c2)
L’échelle n’est pas respectée pour le courant
primaire.
Association de redresseurs
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III. Association série de deux ponts monophasés commandés (amélioration du facteur de puissance)
Il peut s’agir de deux ponts mixtes ou bien d’un pont mixte et d’un pont complet.
Intérêt : réduire la consommation de puissance réactive.
2L
On étudie le dispositif ci-contre :
Caractéristique du transformateur d’alimentation :
- tension primaire de valeur efficace Vp = 25 kV,
- tensions secondaires de valeur efficace Vs = 1800 V,
T1
isA
vsA
- fréquence de fonctionnement 50 Hz.
D1
2u
Pont
A
u c1
ip
- La charge est telle que le courant I0 est continu. On note
αa l’angle de retard à l’amorçage du pont A et αb l’angle
de retard à l’amorçage du pont B.
- Les deux ponts sont commandés différemment suivant
que la puissance demandée est supérieure ou inférieure à
la moitié de la puissance maximale Pm.
● Premier cas : la puissance demandée est inférieure à la
moitié de Pm alors αb = π et 0 < αa < π.
Deuxième cas : la puissance demandée est supérieure à
la moitié de Pm alors 0 < αb < π et αa = 0
I0
T2
D2
T3
D3
u0
vp
v sB Pont
B
isB
T4
u c2
u0
D4
●
1. Représenter la tension 2u et le courant ip dans les cas suivants. Justifier les graphes obtenus.
π
π
Second cas avec α b = .
Premier cas avec α a =
2
4
Dans ce cas αb = π car 0 < αa < π : la puissance est Dans ce cas αa = 0 car 0 < αb < π : la puissance est
inférieure à la moitié de la puissance maximale.
supérieure à la moitié de la puissance maximale.
Pont A : T1 et D2 passants de 90° à 180°. T2 et D1 Pont A : T1 et D2 passants de 0° à 180°. T2 et D1
passants de 270° à 360°. Sur les autres intervalles, D1 passants de 180° à 360°.
et D2 sont passantes.
Pont B : T3 et D4 passants de 90° à 180°. D3 et T4
Pont B : T3 et T4 sont toujours bloqués, D3 et D4 passants de 270° à 360°. Sur les autres intervalles, D3
toujours passantes.
et D4 sont passantes.
Association de redresseurs
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Premier cas avec α a =
π
2
Pont A :
Second cas avec α b =
π
.
4
Pont A :
T1 et D2 passants de 90° à 180° : uc1 = vsA ;
T1 et D2 passants de 0° à 180° : uc1 = vsA ;
T2 et D1 passants de 270° à 360° : uc1 = - vsA ;
T2 et D1 passants de 180° à 360° : uc1 = - vsA ;
Sur les autres intervalles, D1 et D2 sont
passantes : uc1 = 0
Pont B :
T3 et D4 passants de 90° à 180° : uc1 = vsB ;
D3 et T4 passants de 270° à 360° : uc1 = - vsB ;
Sur les autres intervalles, D3 et D4 sont passantes : uc2 = 0
Pont B : uc2 = 0
Dans les deux cas : uc = uc1 + uc2
L’intensité dans le primaire est obtenue en écrivant la loi de compensation des ampère tours :
n1ip = n2isA + n2isB
Premier cas avec α a =
π
2
Pont A :
Second cas avec α b =
π
.
4
Pont A :
T1 et D2 passants de 90° à 180° : isA = I0 ;
T1 et D2 passants de 0° à 180° : isA = I0 ;
T2 et D1 passants de 270° à 360° : isA = - I0 ;.
T2 et D1 passants de 180° à 360° : isA = - I0 ;
Sur les autres intervalles, D1 et D2 sont
passantes : isA = 0
Pont B :
Pont B : isB = 0
ip est constitué des paliers :
n2
n
I 0 et − 2 I 0
n1
n1
T3 et D4 passants de 90° à 180° : isB = I0 ;
D3 et T4 passants de 270° à 360° : isB = - I0 ;
Sur les autres intervalles, D3 et D4 sont passantes : isB = 0
ip est constitué des paliers :
n2
n
n
n
I 0 , 2 2 I 0 , − 2 I 0 et −2 2 I 0 .
n1
n1
n1
n1
2. Entre quelles limites peut varier la valeur moyenne de la tension 2u ? Sachant que la valeur maximale de
la résistance 2Rl de la bobine d’inductance 2L vaut 0,15 Ω, calculer la valeur maximale de la valeur moyenne
de la tension u0 lorsque I0 = 0 A et lorsque I0 = 1200 A.
di
− 2 Rℓ i − 2u0 = 0 avec i l’intensité dans la bobine (orientée
dt
comme I0). La valeur moyenne de la tension aux bornes de la bobine est nulle car l’intensité qui la traverse
est nulle : u c2 − u c1 − 2 Rℓ I 0 − 2u 0 = 0 .
D’après la loi des mailles : uc2 − uc1 − 2 L
La valeur moyenne de la tension de sortie d’un pont mixte s’écrit u c =
V 2
(1 + cos α) avec α l’angle de
π
retard à l’amorçage et V la valeur efficace de la tension en entrée du pont :
Vs 2
V 2
V 2
(1 + cos α a ) − s
(1 + cos α b ) − 2 Rℓ I 0 − 2u 0 = 0 donc u 0 = s
(2 + cos α a + cos α b ) − Rℓ I 0
π
π
2π
La valeur moyenne est maximale si αa = αb = 0
Vs 2
2.1800. 2
(2 + 1 + 1) =
= 1620 V
2π
π
V 2
2.1800. 2
(2 + 1 + 1) − Rℓ .I 0 =
− 0,15.1200 = 1440 V
I0 = 1200 A : u 0 = s
2π
π
I0 = 0 A : u 0 =
Association de redresseurs
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3. Déterminer le facteur de puissance de l’ensemble vu du primaire du transformateur et donner son
évolution en fonction de la puissance demandée.
Vs 2
(2 + cos α a + cos α b ).I 0
P
n
π
k= =
et Vp = 1 Vs
S
Vp .I p
n2
Calcul de la valeur efficace Ip de l’intensité primaire :
La puissance est inférieure à la moitié de la La puissance est supérieure à la moitié de la
puissance maximale :
α
n
puissance maximale : I p = 2 I 0 1 − a
n1
π
n2
n2
1
2
2
Ip =
 α b ( I 0 ) + (π − α b ).( .2 I 0 ) 
π
n1
n1

k=
Ip =
2(1 + cos α a )
π 1−
αa
π
k=
3α
n2
I0 4 − b
n1
π
2(3 + cos α b )
P
=
S
3α
π 4− b
π
4. Comparer le facteur de puissance ainsi obtenu à celui que l’on obtiendrait avec un seul pont contrôlant la
même puissance.
Avec
un Angle de retard
seul pont
Facteur de puissance
α = 180°
Pm
4
α = 120°
0
0,26
0,45
0,82
0,90
Avec
les
deux ponts Angles de retard
en série
Facteur de puissance
α a = 180°
α b = 180°
0
α a = 90°
α b = 180°
0,45
α a = 0°
α b = 180°
0,90
α a = 0°
α b = 90°
0,85
α a = 0°
α b = 0°
0,90
Puissance
0
Pm
2
α = 90°
3Pm
4
α = 60°
α = 0°
Pm
Le facteur de puissance de l’association est toujours supérieur ou égal à celui d’un pont seul.
IV. Groupements en antiparallèle
Intérêt : les redresseurs tout thyristors sont réversibles en tension mais pas en courant. Pour obtenir cette
réversibilité, on associe deux ponts complets « tête bêche ».
En triphasé on peut utiliser le
montage suivant :
On distingue deux types
fonctionnement :
- avec courant de circulation
- sans courant de circulation
Pont 1
ic1
Pont 2
uc
uc1
de
Charge
ic
uc2
ic2
1. Avec courant de circulation
a. Principe de fonctionnement
On note ψ1 l’angle de retard à l’amorçage des thyristors du pont 1 et ψ2 celui pour le pont 2.
Les deux ponts sont commandés simultanément, la somme des valeurs moyennes doit donc être nulle, en
déduire la relation entre les angles de retard à l’amorçage ψ1 et ψ2.
Association de redresseurs
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TS2 ET 2006-2007
La loi des mailles pour les valeurs moyennes donne u c1 + u c2 = 0 (la valeur moyenne des tensions aux bornes
des inductances est nulle car le courant qui les traverse est périodique).
3V 2 3
3V 2 3
Comme u c1 =
cos ψ1 et u c2 =
cos ψ 2 , les angles de retard à l’amorçage doivent être reliés
π
π
par cos ψ1 + cos ψ 2 = 0 soit ψ1 + ψ 2 = π
Ce qui vrai pour les valeurs moyennes ne l’est pas pour les valeurs instantanées, d’où la nécessité des
bobines en sortie de chaque pont afin de limiter le courant de circulation entre les deux ponts.
b. Exemple de fonctionnement
La valeur efficace des tensions composées d’alimentation vaut 400 V, le courant dans la charge est supposé
parfaitement lissé et son intensité est notée Ic. La valeur moyenne de la tension aux bornes de la charge est
notée Uc et P est la puissance qu’elle reçoit.
Compléter le tableau suivant :
Ic (A)
30
30
- 30
- 30
ψ1
(degrés)
30
150
150
30
ψ2
(degrés)
150
30
30
150
Uc (V)
P (W)
470
- 470
- 470
470
14100
- 14100
- 14100
14100
Uc est calculé à partir de la relation u c = u c1 =
Fonctionnement Fonctionnement Fonctionnement
charge
P1
P2
Récepteur
Redresseur
Onduleur
Générateur
Onduleur
Redresseur
Générateur
Onduleur
Redresseur
Récepteur
Redresseur
Onduleur
3V 2 3
cos ψ1 en prenant V 3 = 400 (tension composée).
π
La puissance est calculée par P = Uc.Ic
- Avantages : l’inversion du sens du courant dans la charge peut se faire très rapidement.
- Inconvénients :
Les bobines de lissage augmentent le coût du montage.
Le courant de circulation se superpose au courant dans la charge. Il entraîne des pertes supplémentaires et
contraint à une augmentation du calibre des thyristors.
L’angle de garde en fonctionnement onduleur empêche d’aller au-delà de 30° en redresseur.
2. Sans courant de circulation
a. Principe de fonctionnement
A chaque instant, les thyristors d’un seul pont reçoivent des impulsions. Le choix se fait à partir des
informations de courant, de vitesse (si la charge est une machine à courant continu) et de la consigne.
Procédure à suivre pour inverser le sens du courant (passage du pont 1 au pont 2) :
- annulation du courant en fonctionnement pour le pont 1.
- dès que le courant s’annule, on cesse d’envoyer des impulsions sur le pont 1 (il ne faut pas perdre le
contrôle de l’onduleur).
- temporisation après la dernière impulsion pour attendre le blocage effectif.
- commande des thyristors du pont 2.
b. Exemple de fonctionnement
Compléter le montage ci-dessous en plaçant la (ou les) bobine(s) de lissage nécessaire(s).
Association de redresseurs
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Pont 1
ic1
Pont 2
uc
u c1
Charge
u c2
ic
ic2
Un seul pont est actif à un moment donné, seule la bobine en série avec la charge est utile (plus économique
que la solution avec circulation de courant).
Compléter le tableau suivant (les notations et valeurs sont les mêmes que pour l’exemple avec courant de
circulation).
Ic (A)
30
30
- 30
- 30
ψ1
(degrés)
30
150
Non
commandé
Non
commandé
ψ2
(degrés)
Non
commandé
Non
commandé
Fonctionnement Fonctionnement Fonctionnement
charge
P1
P2
Uc (V)
P (W)
470
14000
Récepteur
Redresseur
Inutilisé
- 470
- 14000
Générateur
Onduleur
Inutilisé
150
470
- 14000
Générateur
Inutilisé
Onduleur
30
- 470
14000
Récepteur
Inutilisé
Redresseur
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