Etude d un onduleur de tension autonome monophasé :

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1 L ONDULUR AUONOM de d n ondler de enson aonome monophasé Défnon Un ondler es n conversser saqe conn alernaf. L ondler es d aonome qand l mpose sa propre fréqence à la charge (ce q es dfféren de l ondler asssé où la fréqence es mposée par la fréqence d résea). Les ondlers aonomes son lsés por almener des moers synchrones o asynchrones por fare varer la vesse ; comme almenaons de secors ; comme almenaon de dsposfs de chaffage par ndcon (les fréqences des corans forns par ces ondlers son comprses enre qelqes dzanes de herz à qelqes cenanes de herz). Schéma de prncpe C + C + 1 D 1 CHARG D D1 1 H 1 1 R B v BB R B H B1 Prncpe de fonconnemen Commande symérqe Por < l nerrper élecronqe k 1 es fermé, k es over e =. Por < l nerrper élecronqe k es fermé, k 1 es over e = -. / k 1 Charge k Commande décalée La enson pe prendre 3 valers Por k 1 es fermé ; =. =. Por k es fermé, = -. Le généraer es ne almenaon sablsée -3V réglée à 3V. Cee almenaon n es pas réversble (c es-à-dre q l ne pe y avor de coran enran) d où d adjoncon de condensaers q, ex peven emmagasner emporaremen ne qané d élecrcé. Les ranssors 1 e son dex ranssors complémenares NPN e PNP q fonconnen en régme de saraon (bloqé-saré) q peven êre commandés so par n généraer de foncons so à parr d n monage à amplfcaer. De < ; c es l élémen H 1 q es commandé. De < ; c es l élémen H q es commandé. rès soven, la charge almenée par l ondler es de nare ndcve ce q mplqe qe l allre d coran () es dfférene de celle de la enson (). 1 / - - / k 1 k k 1 k - Por < 1, = e <, c es le condensaer C q forn de l énerge e le coran crcle dans le sens nverse qe cel représené sr le schéma. Comme les nerrpers élecronqes son en général ndreconnel, por permere a coran de crcler, on place ne dode (D 1 ) en parallèle (monage d anparallèle); c es ne phase de récpéraon. Les dodes D 1 e D son des dodes de récpéraon. Page 1 sr 9 Page sr 9

2 Manplaon La charge es ne charge R =1 Ω e L =,5 H e f = 5 Hz. L ondler en pon à qare nerrpers élecronqes Monage Vsalser les dfférenes formes des corans e ensons. D 1 D 4 Mesrer e <> en précsan qelle do-êre la poson de l apparel. Spprmer la réssance R e observer qe l nensé () d coran dans la charge es presqe ranglare. Démonrer par le calcl l allre vsalsée. La charge es ne charge R =1 Ω, L =,5 H, f = 4 Hz C es à déermner. D H 1 H D 3 H 4 H 3 Fare varer sensblemen la fréqence f délvrer par le GBF e observer ce q se passe por le maxmm de. Lorsqe la charge es composée de R, L e C en sére, la fréqence de résonance es f 1 donnée par la formle = π L C. Relever U e I. Le monage praqe nécesse qare nerrpers. Il présene l avanage de povor êre almené par ne sorce de enson conne fxe o varable sans pon mle. Les dodes D 1, D, D 3 e D 4 son des dodes de récpéraon. Conraremen a monage à dex nerrpers, n els monage perme d lser so ne commande symérqe so ne commande décalée. Commande symérqe Les nerrpers H son commandés pérodqemen e dex par dex ( H 1 en même emps qe H 3 ; H en même emps qe H 4 ). (Compléer les oscllogrammes de l annexe 1). Por <, H 1 e H 3 son fermés, H e H 4 son overs. =.. De à 1, ce son. e. q condsen. ; e p =.. ; c es ne D H D 3 H 3 De 1 à /, ce son. e. q condsen. ; e p =.. ; c es la sorce Por <, H e H 4 son fermés, H 1 e H 3 son overs. =.. De / à D 1 H 1 D 4 H, ce son. e. q condsen. 4 ; e p =.. ; c es ne D H D 3 H 3 De à, ce son. e. q condsen. ; e p =.. ; c es la sorce Page 3 sr 9 Page 4 sr 9

3 Commande décalée Prncpe de la commande décalée Por obenr la enson de la page 1 H 1 es fermé lorsqe H es over e nversemen ; l en es de même por H 3 e H 4. Les acons de commande poran sr H 1 son décalées par rappor à celles q concernen H 3. De même la commande de H es décalée par rappor à celle de H 4. Por < 3 D H D 3 H 3 =. lémens commandés. lémens passans. Compléer les schémas c dessos ans qe les oscllogrammes de l annexe. Por < 1 =. Por < 3 4 =. D H D 3 H 3 lémens commandés. lémens passans. D H D 3 H 3 lémens commandés. lémens passans. Por < 1 =. Por < 4 =. D H D 3 H 3 lémens commandés. lémens passans. D H D 3 H 3 lémens commandés. lémens passans. Por < =. lémens commandés. Relaons à déermner Donner l expresson de <> D H D 3 H 3 lémens passans. Donner l expresson lérale de U en foncon de e. Page 5 sr 9 Page 6 sr 9

4 () () ANNX 1 ANNX ( ) ( ) Allre de la enson () e () ; on sppose qe es en reard par rappor à. 4 / 1 H1 ; H3 H1 ; H3 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 4. 5 / D1 ; D3 ( ) ( ) ( ) 1 / 3 4 lémens passans G lémens commandés ( ) ( ) ( ) lémens passans lémens commandés Sgne de la pssance p = ANNX 3 Page 7 sr 9 Page 8 sr 9

5 Inérê e applcaon de l ondler à commande décalée Les ondlers son parclèremen lsés por almener des moers asynchrones don la vesse de roaon do povor êre réglée. Por n moer asynchrone, le valer effcace de la f.é.m. nde dans n enrolemen es V = KfNΦ. f La fréqence de roaon n = n s (1 g) = (1 g) p. Ans, por fare varer la vesse d n moer asynchrone, l sff de fare varer la fréqence f de la enson d almenaon d saor. De pls, por obenr n cople élecromagnéqe maxmal, l fa obenr n flx Φ maxmal so Φ = 1. V KN f. Il fa donc almener le moer en manenan le rappor co V = f. n.p., nos avons v lorsqe la charge es ndcve, le coran n es pas snsoïdal car la enson es en crénea. Cec enraîne la créaon d harmonqes de fréqences f, 3f, non désrables car elles perrben le bon fonconnemen des machnes (moers en parcler). Por rédre ces harmonqes en nombres e en nensé, on lse des ondlers à modlaon de larger d mplson ( M.L.I.). Page 9 sr 9

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