Automne 2012

GEL –4102
Electronique de Puissance
Hacheurs réversibles et Onduleurs-redresseurs MLI

Jérôme Cros
27 novembre 2012

Hacheur réversible en courant
Energie
Energie
Dévolteur

Energie

Dévolteur-Survolteur
Survolteur

2

Hacheur réversible en courant
IE

V I
E

D2
T1

t

E

I
T2

V
D1

T1 D1 T1 D1 T1

E

T2

D2 T2 D2 T2

IE

Transfert de puissance :

P<0

P > 0 : Dévolteur
P < 0 : Survolteur

D1

t

P>0
3

Entraînement à vitesse variable d’une machine à courant continu

T=kΦ.I
E=kΦ.Ω
V=E - R.I

Fonctionnement dans deux quadrants :
Inversion du courant  inversion du couple
Freinage rapide avec récupération d’énergie

I ou T

I
IV V ou Ω
4

Hacheur réversible en tension avec modulation (+E, 0) et (-E,0)
IE

V I
D2

T1

E

t

I

E
D1

V

T2

Transfert de puissance :
0 < ℜ <1

P > 0 et Vmoy > 0

0 < ℜ <1

P < 0 et Vmoy < 0

T1 D1 T1 D1 T1 D1 T1 D1 T1 D1 T1 D1 T1
T2
D2

E

IE
P<0

t

P>0

P = E. IEmoy = Vmoy.Imoy
5

Hacheur réversible en tension avec modulation (+E, -E)
IE

V I
E

D2
T1

t

I

E
D1

V

-E

T2

T1 D1 T1 D1 T1
T2 D2 T2 D2 T2

E

D1 T1 D1 T1 D1 T1
D2 T2 D2 T2 D2 T2

IE

Transfert de puissance :
0.5 < ℜ < 1

P > 0 avec Vmoy > 0

0 < ℜ < 0.5

P < 0 avec Vmoy < 0

P = E. IEmoy = Vmoy.Imoy

t

P>0

P<0

6

Entraînement à vitesse variable d’une machine à courant continu

I ou T

Fonctionnement dans deux quadrants :
Application pour des moteurs de traction ferrovière

II

I
V ou Ω

On inverse la FEM en inversant le flux inducteur ce qui permet de freiner en récupérant l’energie sans changer le sens du courant d’induit.
7

Hacheur réversible en courant et en tension

Fonctionnement dans les 4 quadrants

IE
T1

T4

D1

Quadrant
II

V
E

I

D4

Quadrant
I

V

I
T2

D2

Quadrant
III

T3

Quadrant
IV

D3

8

Hacheur réversible en courant et en tension
T1 D2 T1 D2 T1 D2

T2 D1 T2 D1 T2 D1 T2 D1 T2 D1 T2

D1 T2

D1

T3 D4 T3 D4 T3 D4

T4 D3 T4 D3 T4 D3 T4 D3 T4 D3 T4

D3 T4

D3

0 < ℜ < 0.5

0.5 < ℜ < 1

I

IV

T1 D2 T1D2 T1 D2
T3 D4 T3D4 T3 D3