V.3 LE CONDENSATEUR DE
FILTRAGE
Définition : un condensateur est un composant
constitué par 2 conducteurs parallèles, appelés armatures
séparés sur toute l'étendue de leur surface par un milieu
isolant de faible épaisseur , exprimé par sa rigidité
diélectrique år (epsilon) ou permittivité
relative.
Pour les applicatios en Electronique de puissance,3grandes
familles sont utilisés :les condensateurs électrolytiques
à l'Aluminium
Les condensateurs au céramique,
Le condensateur films
Pour le filtrage de la tension continue ,on utilise les
condensateur électrolytiques. Avec les progrès
réalisés pour augmenter la durée de vie permettent leur
emploi dans les appareillages de moyenne puissance .P>10 KW ; U<1000
V
C
symbole
A
B
![]()
Dimensionnement
Pour le calcul de dimensionnement, le mieux est de consulter
les constructeurs avec un cahier de charge précis donnant les formes
d'ondes de tensions et courants, ainsi que la durée de vie
espérée.
Néanmoins, les catalogues des constructeurs donnent des
indications qui nous ont de dégrossir le problème, c'est ainsi
que nous avons opté d'un condensateur électrolytique de 4OOV/1000
uF
V.4 L'ONDULEUR
V.4.1.
Généralités
Un onduleur est un convertisseur statique qui transforme la
puissance électrique fournie par une source de fréquence nulle,
en puissance électrique fournie par une source de fréquence
nulle, en puissance électrique alternative. Vu des bornes de sortie, il
se comporte comme un générateur mono ou polyphasé dont la
fréquence et l'amplitude sont le plus souvent réglables .Sa
représentation schématique est donné à la figure
suivante ci-dessous :
Fig.V.6.Schémas bloc d'un onduleur
La conversion est effectuée avec un rendement
énergétique proche de l'unité, par fermeture et ouverture
contrôlée d'interrupteurs statiques (thyristors) placés
entre borne d'entrée et de sortie. Aux faibles pertes près dues
aux conductions des thyristors et à leurs transitoires de coupure, les
grandeurs d'entrée et de sortie sont liées par la loi de
conservation de la puissance active P[23].
L'ingéniosité s'est avérée
spécialement florissante dans la conception de ce type de convertisseurs
et un grand nombre de montages différents a de ce fait
été développé. Avant de nous limiter dans le cadre
de notre travail, aux schémas les plus couramment utilisés en
électrotechnique, mentionnons les familles caractéristiques
principales suivant lesquelles peuvent se distinguer les onduleurs :
-Les onduleurs de tension et de courant : Selon que la
source continue se comporte comme un générateur de tension ou un
injecteur de courant, la sortie sera vue par l'utilisateur comme des sources de
tension ou des injecteurs de courants alternatifs. Le choix dépend de
l'utilisation, une alimentation de secours ou un réseau de bord
nécessite des onduleurs de tension ; les onduleurs de courant
permettent quant à eux, un meilleur contrôle des systèmes
d'entraînement à moteurs alternatifs et limite le courant de
court-circuit en cas de défaut.
-Les onduleurs autonomes et non autonomes : Lorsque
l'onduleur est destiné à fournir de l'énergie alternative
à un récepteur doté de forces électromotrices,
celles-ci peuvent utilisées pour provoquer naturellement la commutation
des thyristors. Par contre, le récepteur impose les tensions de sortie,
et comme les thyristors doivent être amorcés sur base de ces
dernières, l'onduleur est dit non autonome. Des exemples courants
d'applications sont l'alimentation sous vitesse variable de moteurs synchrones,
ou la récupération d'énergie continue avec
réinjection sur le réseau industriel. D'autre part lorsque la
charge est passive, l'onduleur doit disposer d'autres moyens aptes à
provoquer l'extinction de ses thyristors : la fréquence et la forme
du signal de sortie peuvent alors être choisit librement et l'on parle
d'onduleurs autonomes. Par ailleurs on distingue les onduleurs autonomes
à commutation libre ou onduleurs pilotés par la charge ou le
récepteur est un circuit oscillant et les onduleurs autonomes à
commutation forcée qui sont particulièrement destinés
à l'alimentation des moteurs asynchrones triphasées en vitesse
variable. Les deux grands domaines d'application classiques des onduleurs de
tension sont les alimentations de secours et les entraînements à
vitesse variable. Ils sont caractéristiques de deux grandes familles,
celles de fréquence fixe et celle des systèmes à
fréquence variable .La première configuration typique à
fréquence fixe est celui de l'onduleur d'alimentation sans coupure (ASI)
qui permet de palier les défaillances d'un réseau alternatif en
recréant la tension correspondante à partir d'une batterie. Dans
la suite nous ferons apparaître dans la cellule le symbole familier de
l'IGBT afin de présenter aux lecteurs un symbole familier qui correspond
de surcroît au composant le plus largement utilisé, il faut
néanmoins insister sur le fait que n'importe quel composant commandable
à l'amorçage et au blocage peut tenir ce rôle. La forte
évolution de cette fonction s'est appuyée, d'une part, sur le
développement de composants à semi conducteur entièrement
commandable, puissants, robuste et rapides, d'autres part, sur l'utilisation
des techniques dites de modulation de largeur d'impulsion (MLI ou Pulse With
Modulation PWM) ; ces dernières s'appuyant sur les performances en
fréquence de découpage permises. La structure utilisée est
majoritairement triphasée, les tensions découpées sont
appliquées à la machine, dont les inévitables inductances
de commutation agissent comme des filtres de courant[23].
| 
