Terminale Génie Électrotechnique Chapitre 6 ONDULEUR AUTONOME. Un onduleur est autonome quand il impose sa propre fréquence à la charge. K 1.

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1 Terminale Génie Électrotechniqe Chapitre 6 ONDULUR AUTONOM I. DÉFINITION D UN ONDULUR AUTONOM On appelle ondler n convertisser statiqe qi permet des échanges d énergie entre ne entrée contine et ne sortie alternative. Son symbole est le sivant : Un ondler est atonome qand il impose sa propre fréqence à la charge. Les ondlers sont tilisés : - por alimenter les moters synchrones et asynchrones dont on vet faire varier la vitesse. - comme alimentations de secors. - comme alimentation de dispositifs de chaffage par indction (indstriels) Les fréqences des corants fornis par les ondlers sont comprises entre qelqes dizaines de Hertz (alimentations de moters) et qelqes centaines de Hertz. I. ONDULUR D TNSION MONOPHASÉ À 2 INTRRUPTURS 2. Montage de principe charge K 1 i Por réaliser les interrpters K 1 et K 2, on pet tiliser des transistors travaillant en commtation. K 2 3. Débit sr charge résistive 0 T/2 T t - 1

2 Terminale Génie Électrotechniqe Chapitre 6 i /R 0 T/2 T t - /R 4. Débit sr charge indctive a. Strctre des interrpters Dans ce cas, l annlation d corant i et celle de la tension ne sont pas simltanées. Lorsqe K 1 (o K 2 ) est overt, le corant est tantôt positif, tantôt négatif. Or, les transistors sont nidirectionnels, il fat donc les compléter avec n dispositif permettant d inverser le corant. On ajote por cela ne diode en parallèle. D 1 T 1 K 1 D 2 T 2 K 2 b. Schéma d montage charge i D 1 T 1 K 1 D 2 T 2 K 2 2

3 Terminale Génie Électrotechniqe Chapitre 6 c. Allre des corants et tensions 3

4 Terminale Génie Électrotechniqe Chapitre 6 d. Fonctionnement Notons p(t) = (t).i(t) la pissance instantanée reçe par la charge. De 0 à t 1 : i<0 et >0 donc p<0, la charge fornit donc de la pissance à la sorce de tension et le corant passe par D 1. De t 1 à T/2 : i>0 et >0 donc p>0, la charge reçoit donc de la pissance de la sorce de tension et le corant passe par T 1. De T/2 à t 2 : i>0 et <0 donc p<0, la charge fornit donc de la pissance à la sorce de tension et le corant passe par D 2. De t 2 à T: i<0 et <0 donc p>0, la charge reçoit donc de la pissance de la sorce de tension et le corant passe par T 2. Rem 1 : Les diodes fonctionnent niqement pendant les phases de récpération d où ler nom de diodes de récpération. De pls elles permettent d avoir n corant ininterromp dans la charge et de protéger les transistors (o thyristors) contre les srtensions. Rem 2 : On a ici <> = 0V et U =. 1. Montage I. ONDULUR N PONT À 4 INTRRUPTURS T 1 K 1 D 1 D 2 T 2 K 2 charge i T 4 K 4 D 4 D 3 T 3 K 3 4

5 Terminale Génie Électrotechniqe Chapitre 6 Rem 1: Les 4 diodes sont indispensables por le fonctionnement sr charge indctive (cf ondler à 2 interrpters. Rem 2 : Por ce type de montage, il existe dex types de commande : - commande symétriqe - commande décalée 2. Commande symétriqe Les interrpters sont commandés périodiqement et 2 par 2 (K 1 et K 3, K 2 et K 4 ). Por l étde, K 1 et K 3 sont fermés de 0 à T/2 et K 2 et K 4 sont fermés de T/2 à T. On note p(t) = (t).i(t) la pissance instantanée reçe par la charge. De 0 à t 1 : i<0 et >0 donc p<0, la charge fornit donc de la pissance à la sorce de tension et le corant passe par D 1 et D 3. De t 1 à T/2 : i>0 et >0 donc p>0, la charge reçoit donc de la pissance de la sorce de tension et le corant passe par T 1 et T 3. De T/2 à t 2 : i>0 et <0 donc p<0, la charge fornit donc de la pissance à la sorce de tension et le corant passe par D 2 et D 4. De t 2 à T: i<0 et <0 donc p>0, la charge reçoit donc de la pissance de la sorce de tension et le corant passe par T 2 et T 4. Rem : On a ici <> = 0V et U =. 5

6 Terminale Génie Électrotechniqe Chapitre 7 6

7 Terminale Génie Électrotechniqe Chapitre 7 3. Commande décalée Les actions de commande de K 1 (overtre/fermetre) sont décalées par rapport à celles qi concernent K 3, et de même por K 2 /K 4. De 0 à t 1 : i<0 et >0 donc p<0, la charge fornit donc de la pissance à la sorce de tension et le corant passe par D 1 et D 3. De t 1 à t 2 : i>0 et >0 donc p>0, la charge reçoit donc de la pissance de la sorce de tension et le corant passe par T 1 et T 3. De t 2 à T/2 : i>0 et =0, la charge est cort-circitée, c est ne phase de roe libre. corant passe par T 3 et D 4. Le De T/2 à t 3 : i>0 et <0 donc p<0, la charge fornit donc de la pissance à la sorce de tension et le corant passe par D 2 et D 4. De t 3 à t 4 : i<0 et <0 donc p>0, la charge reçoit donc de la pissance de la sorce de tension et le corant passe par T 2 et T 4. De t 4 à T : i<0 et =0, la charge est cort-circitée, c est ne phase de roe libre. corant passe par T 2 et D 1. Le 7

8 Terminale Génie Électrotechniqe Chapitre 7 II. ONDULUR À MPLI 1. Définition Ce sont des ondlers à Modlation de Position et de Larger d Implsion. La tension de sortie de ces ondlers à l allre sivante : T - On voit qe les implsions ont ne larger qi dépend de ler position dans la séqence : on dit qe ler larger est modlée en fonction de cette position. Les centres de ces implsions ne sont pas éqidistants : on dit qe la position de ces implsions est modlée. 2. Avantage Spectre des fréqences d n ondler à commande symétriqe Spectre des fréqences d n ondler à MPLI (14 implsions/période) U n U n f 0 3f 0 5f 0 7f 0 9f 0 f f 9f f 0 15f 11f0 017f 19f f 0 f Le problème qi se pose avec les ondlers c est qe, si la tension de sortie n est pas sinsoïdale, l intensité dans la charge ne l est pas ; elle comporte donc des harmoniqes. Cex-ci génèrent des parasites radioélectriqes qi, dans le cas des moters, engendrent des pertes spplémentaires et rendent les machines bryantes. Dans le cas des ondlers alimentant des ordinaters, ces parasites pevent pertrber ler fonctionnement. Por spprimer les harmoniqes, les ondlers à MPLI présentent l avantage de ne nécessiter qe l ajot d n filtre pe sélectif por avoir ne tension pratiqement sinsoïdale. Ce type d ondler est donc vend avec son filtre. Utilisation : les ondlers à MPLI monophasés ont des pissances apparentes comprises entre 5 et 200kVA alors qe por les triphasés elles vont jsq à 3600kVA. 8