Distribution d'énergie dans les réseaux électriques

Pages: 5 (1005 mots) Publié le: 8 mai 2012
N.L.Technique

FONCTION DISTRIBUER : CONVERTISSEURS STATIQUES

S.CHARI

I. Introduction
I.1. Nécessité de la conversion d’énergie Les différents réseaux électriques industriels alimentent de nombreux actionneurs. Cette énergie apparaît sous deux formes : alternative (tensions ou courants sinusoïdaux à valeur moyenne nulle) ou continue. Suivant le type d’actionneur, il est nécessaired’adapter la forme de l’énergie fournie par le réseau. Les différentes possibilités apparaissent comme ci-dessous : Source continue
Hacheur Redresseur Onduleur

Récepteur continu

Source alternative II. Redresseurs

Gradateur

Récepteur alternatif

II.1. Généralité Le redressement est la conversion d'une tension alternative en une tension continue. On utilise un convertisseur alternatif-continupour alimenter un récepteur en continu à partir du réseau de distribution alternatif.
Source alternative ( Redresseur ou commutateur Récepteur à courant continu

)

II.2. Redresseurs non commandés Dans ses redresseurs, l’élément commutateur utilisé est la diode II.2.1. Schéma synoptique

II.2.2. Diode La diode est un dipôle passif polarisé. En électrotechnique, la diode est équivalente àun interrupteur unidirectionnel non commandé.
Repère de la cathode

Caractéristique d’une diode parfaite i

Aspect :

Remarque :
Cette caractéristique parfaite est utilisée pour comprendre le fonctionnement de principe des convertisseurs statiques en électrotechnique. Elle ne convient pas en électronique

vAK

Symbole : A Jonction :

i

vAK

K K
Cathode

Diode bloquée vAK < 0 ;i = 0 • • Diode se comporte comme un interrupteur ouvert

Diode passante vAK = 0 ; i > 0 • • Diode se comporte comme un interrupteur fermé

A
Anode

P

N

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Classe : 2 STE

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II.2.3. Redressement monophasé II.2.3.1. Redressement simple alternance DSchéma
iD v VD i R u

v est la tension d’entrée du pont. u est la tension de sortie. R est la charge résistive.

Analyse du fonctionnement La diode est parfaite v (θ) = V√2 sin θ 00
• v VD • i R u VD = 0

v

Oscillogrammes

0 u

π







θ

u= v
i = u/R = v/R iD = i

i

π < θ < 2π

v < 0 alternance négative

iD

D se bloque (interrupteur ouvert) i = 0
i v VD Ru i= 0

vD

u = Ri = 0
vD = v iD = 0 Diodes passantes D

D

D

Grandeurs caractéristiques Valeur moyenne de la tension u u = V√2/π Pour trouver ce résultat, il faut intégrer : u= 1 1 u(t) dt = T 2π



∫ u(θ) dθ

La valeur moyenne se mesure avec : • • un voltmètre analogique (à aiguille) magnétoélectrique (symbole : un voltmètre numérique sur la position DC (continue, =) U2 = )Valeur efficace de la tension u U = V√2/2 Pour trouver ce résultat, il faut intégrer :
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1 1 u2(t) dt = T 2π



∫ u (θ) dθ
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La valeur efficace se mesure avec un voltmètre analogique ferromagnétique (symbole : ) un voltmètre numériquedit RMS capable de mesurer la valeur efficace d’une tension de forme quelconque. RMS : Root (racine carré) Mean (valeur moyenne) Square (carré) Pour la diode : Courant moyen : iD = i /2 Tension maximale supportée par la diode : VDmax = V√2 II.2.3.2. Redressement double alternance (Pont de Graëtz) II.2.3.2.1.Charge résistive iD1
A• v B• D2 D4 •N •M

• •

vD1 i'

i
D1 D3

u R

Analyse dufonctionnement v>0 vA > vB 00 vA > vB Le thyristor T1 est susceptible d’être amorcé. Il est amorcé, le courant i circule la maille : A T1 charge D2 B On en déduit que : u = vM –vN = vA –vB = v i=u/R=v/R i’ = i vT1= vD2 = 0 vT2 = vD1 = v Lorsque θ franchit π v < 0 vB > vA le thyristor T2 est susceptible d’être amorcé mais il ne sera amorcé que lorsque θ = π + α . Par contre D2 se met à conduire...
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