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  1. 1. Etude et ralisation dun onduleur triphas Prsent par: Garnaoui Ines Devant le jury: Mr MAMI Abdelkader Prsident Mr OTHMANI Hichem Encadrant FST Mr MEZGHANI Dhafer Encadrant Seatech Mr MEZOUGHI Dhia Examinateur Projet de Fin dEtudes Ralis en collaboration avec: Seatech Anne Universitaire 2014~2015 En vue de lobtention du diplme dingnieur en lectronique
  2. 2. Plan de la prsentation 1 Introduction Prsentation gnrale Modlisation et stratgie de commande Dmarches pour la ralisation Conclusion et perspectives II IV V I III
  3. 3. Introduction Prsentation gnrale Modlisation et stratgie de commande Dmarches pour la ralisation Conclusion et Perspectives Introduction 2 Depuis longtemps , les applications des convertisseurs statiques (redresseurs, hacheurs, gradateurs, onduleurs ou leurs associations ) sont nombreuses (Alimentation dcoupage, ascenseurs, lave-linge). Pour tre rigoureux, prenons lexemple de londuleur dans le cas des variateurs de vitesse des machines alternatives dans une station de pompage. Un variateur de vitesse assure lirrigation dune faon pratique en contrlant la vitesse du fonctionnement de la motopompe selon nos choix et besoins(acclrer, dclrer la vitesse du fonctionnement de la motopompe, freiner le fonctionnement)
  4. 4. Introduction Prsentation gnrale Modlisation et stratgie de commande Dmarches pour la ralisation Conclusion et Perspectives Prsentation gnrale 3 Prsentation du SEATECH Seatech est un bureau dtude lectronique fond depuis 2005. Il est spcialis dans: la conception lectronique le dveloppement embarqu la ralisation des cartes lectroniques la rparation de tout type de panne sur les matriels lectroniques industriels et domestiques. Prsentation du SEATECH Problmatique Cahier des charges
  5. 5. Introduction Prsentation gnrale Modlisation et stratgie de commande Dmarches pour la ralisation Conclusion et Perspectives Prsentation gnrale 4 Convertisseur de frquence VGP Gnrateur photovoltaique Motopompe VAC Problmatique (DV51) (EBARA PRA050T)(5 panneaux photovoltaques de type KANEKA K60) f Vo Commande seulement en mode scalaire :variation o Commande est assure par un seul microcontrleur o Ce convertisseur ne peut pas grer les 5 panneaux photovoltaques existants Prsentation du SEATECH Problmatique Cahier des charges La station de pompage photovoltaque
  6. 6. Prsentation du SEATECH Problmatique Cahier des charges Introduction Prsentation gnrale Modlisation et stratgie de commande Dmarches pour la ralisation Conclusion et Perspectives Prsentation gnrale 5 Gnrateur photovoltaque Motopomp e Hacheur Onduleur VGP VDC VAC Cahier des charges La station de pompage dsire Commande par une carte de dveloppement
  7. 7. Description de londuleur Commande MLI vectorielle sous Simulink Simulation des rsultats Introduction Prsentation gnrale Modlisation et stratgie de commande Dmarches pour la ralisation Conclusion et Perspectives Modlisation et stratgie de commande 6 Description de londuleur Lien entre les diffrentes squences, les vecteurs de tension et ltat des transistors
  8. 8. Introduction Prsentation gnrale Modlisation et stratgie de commande Dmarches pour la ralisation Conclusion et Perspectives Description de londuleur Commande MLI vectorielle sous Simulink Simulation des rsultats 7 Modlisation et stratgie de commande Commande MLI vectorielle sous Simulink Reprsentation dans le repre(, )
  9. 9. Introduction Prsentation gnrale Modlisation et stratgie de commande Dmarches pour la ralisation Conclusion et Perspectives Description de londuleur Commande MLI vectorielle sous Simulink Simulation des rsultats 8 Etapes suivre Etape1 : Dtermination des tensions de rfrences V, V. Etape2 : Dtermination des secteurs. Etape3 :Calcul de T1 et T2. Etape4 :Calcul des variables X, Y et Z. Etape5 : Dtermination des rapports cycliques taon, tbon et tcon. Etape6 : Gnration des sries des impulsions Sa, Sb et Sc. Modlisation et stratgie de commande Commande MLI vectorielle sous Simulink
  10. 10. Introduction Prsentation gnrale Modlisation et stratgie de commande Dmarches pour la ralisation Conclusion et Perspectives Description de londuleur Commande MLI vectorielle sous Simulink Simulation des rsultats 9 co bo ao cn bn an V V V V V V 211 121 112 3 1 cn bn an V V V V V 2 3 2 3 0 2 1 2 1 1 3 2 Daprs la formule de passage dun systme triphas un systme biphas tout en respectant le transfert de puissance : Dtrmination de V et V Modlisation et stratgie de commande Commande MLI vectorielle sous Simulink Dtermination des tensions V, V. Dtermination des secteurs. Calcul de T1 et T2, Calcul des variables X, Y et Z. Dtermination des taon, tbon et tcon. Gnration des Sa, Sb et Sc
  11. 11. Introduction Prsentation gnrale Modlisation et stratgie de commande Dmarches pour la ralisation Conclusion et Perspectives 10 Description de londuleur Commande MLI vectorielle sous Simulink Simulation des rsultats 0 3 1S 2 3 3 2S2 3 3S 4 3 4S4 5 3 3 5S5 2 3 6S Dtrmination des secteurs selon Langle a pour formule: Modlisation et stratgie de commande Commande MLI vectorielle sous Simulink Si S1 S2 S3 S4 S5 S6 Dtermination des tensions V, V. Dtermination des secteurs. Calcul de T1 et T2. Calcul des variables X, Y et Z. Dtrmination des taon, tbon et tcon. Gnration des sSa, Sb et Sc )arctan( V V 2 3 5 3 0 3 2 3 3 2 3 4 3 5 3 4
  12. 12. 11 Description de londuleur Commande MLI vectorielle sous Simulink Simulation des rsultats Ts : La priode de commutation de londuleur T1:Temps d'application du vecteur V1 VV E T T s 33 2 1 V E T T s 32 )30cos(2 2 o s ref V T T V x T T V s ref 1 1 V 0 3 1S 2 3 3 2S2 3 3S 4 3 4S4 5 3 3 5S6S )60cos(2 2 o s V T T x Calcul de T1 et T2: Secteur1 Modlisation et stratgie de commande Commande MLI vectorielle sous Simulink Introduction Prsentation gnrale Modlisation et stratgie de commande Dmarches pour la ralisation Conclusion et Perspectives T2:Temps d'application du vecteurV2 Dtermination des tensions V, V. Dtermination des secteurs. Calcul de T1 et T2. Calcul des variables X, Y et Z. v des taon, tbon et tcon. Gnration des Sa, Sb et Sc
  13. 13. Description de londuleur Commande MLI vectorielle sous Simulink Simulation des rsultats 12 Secteur Ti Ti+1 1 -Z X 2 Y Z 3 X -Y 4 Z -X 5 -Y -Z 6 -X Y V E Ts X 3 VV E Ts Y 33 2 VV E Ts Z 33 2 En effectuant le mme calcul pour chaque secteur. Le temps d'application des vecteurs peut tre li aux variables X, Y, Z suivants: Dtrmination des X, Y et Z Commande MLI vectorielle sous Simulink Modlisation et stratgie de commande Introduction Prsentation gnrale Modlisation et stratgie de commande Dmarches pour la ralisation Conclusion et Perspectives Dtermination des tensions V, V. Dtermination des secteurs. Calcul de T1 et T2, Calcul des variables X, Y et Z. Dtrmination des taon, tbon et tcon. Gnration des sSa, Sb et Sc
  14. 14. 13 Description de londuleur Commande MLI vectorielle sous Simulink Simulation des rsultats 2 1 iis aon TTT t iaonbon Ttt 1 ibon Ttt con Secteur 1 2 3 4 5 6 Impulsions Sa taon tbon tcon tcon tbon taon Sb tbon taon taon tbon tcon tcon Sc tcon tcon tbon taon taon tbon Dtrmination des rapports cycliques et gnration des impulsions Modlisation et stratgie de commande Commande MLI vectorielle sous Simulink Introduction Prsentation gnrale Modlisation et stratgie de commande Dmarches pour la ralisation Conclusion et Perspectives Dtermination des tensions V, V. Dtermination des secteurs. Calcul de T1 et T2 Calcul des variables X, Y et Z. Dtrmination des taon, tbon et tcon. Gnration des sSa, Sb et Sc
  15. 15. 14 Description de londuleur Commande MLI vectorielle sous Simulink Simulation des rsultats Simulation des rsultats Modlisation et stratgie de commande Introduction Prsentation gnrale Modlisation et stratgie de commande Dmarches pour la ralisation Conclusion et Perspectives Modlisation sous Simulink Signaux MLI Tensions composes la sortie de londuleur Courants de sortie de londuleur
  16. 16. Dmarches pour la ralisation Schma synoptique de la conception Choix techniques des matriels et des outils logiciels Implmentation du code Ralisation 15 Carte de dveloppement Circuit disolation galvanique Driver Circuits ncessaires au fonctionnement des transistors Transistors Partie Commande Partie Puissance Schma synoptique de la conception Introduction Prsentation gnrale Modlisation et stratgie de commande Dmarches pour la ralisation Conclusion et Perspectives
  17. 17. 16 Schma synoptique de la conception Choix techniques des matriels et des outils logiciels Implmentation du code Ralisation Nom de la carte E/S numriques Entres analogiqu es PWM Prix (dt) Yun(Atmega32u4) 20 12 7 180 Uno(Atmega328p) 14 6 6 65 Leonardo(Atmega32u4) 20 12 7 75 Duemilanove (Atmega168/328p) 14 6 6 80 Diecimila(Atmega168) 14 6 6 80 Nano (Atmega168) 14 8 6 100 Mega(Atmega1280) 54 16 15 100 Due (Atmel SAM3X8E) 54 12 12 120 Carte de dveloppement Isolation galvanique Driver Transistors Carte Arduino UNO Carte de dveloppement ? Choix techniques des matriels et des outils logiciels Dmarches pour la ralisation Introduction Prsentation gnrale Modlisation et stratgie de commande Dmarches pour la ralisation Conclusion et Perspectives
  18. 18. 17 Caractristiques Fibre optique Transformateur dimpulsion Opto-coupleur Variation >100KV/s Jusqu 100KV/s Jusqu 50 KV/s Tension dutilisation >10KV >10KV Environ 1200V maximum Temps de propagation Faible 10ns 100ns 100ns 1s Possibilit dintgration dans les cartes non oui oui dt dV Carte de dveloppement Isolation galvanique Driver Transistors Opto-coupleur Isolation Galvanique ? Choix techniques des matriels et des outils logiciels Dmarches pour la ralisation Introduction Prsentation gnrale Modlisation et stratgie de commande Dmarches pour la ralisation Conclusion et Per