Redresseur C

7/30/2019 Redresseur C

1/24

1

Les redresseurs

=

1

2

(3)

+

-

Pierre-Alain GILLESEEA / Conversion dnergie

Conversion lectrique / lectrique

alternatif continu


2/24

2

Redresseur lmentaire 1 diode

1- Montages lmentaires

Charge rsistive :

Charge inductive :

et > 0

mais trs mal lisss ...

vs

is

is mieux liss

mais < vs > ...

D On D Off T

( V ou A )


3/24

3

Hypothse pour la suite:charge = source de courant

is = Is = Cte

Redresseur lmentaire 2 diodes

vs

is

redressement double alternance

isne sannule pas

D1 D2 T



4/24

4

Redresseurs lmentaires triphass

Montage cathodes communes :

Montage anodes communes :

vs

Is = Cte1

2

3D1 D2 D3

D3 D1 D2

vs

Cest la diode connecte au potentiel

le plus positif qui conduit

vs

T

vs

Cest la diode connecte au potentiel

le plus ngatif qui conduit



5/24

5

Redresseur lmentaire command

vs

Is = Cte1

2

3vs

Instants damorage naturel

Angle de retard lamorage

des thyristors

< vs > rglable par

T

T1 T2 T3



6/24

6

V2Vs

Is ie

v Vs

ie

Is=cte

vD1

iD1

D2 D3

D4

D1

D3D2 D4 D1 D3

Pont monophas diodes

2- Montages en pont

v

...

T

ond = 78 %k = 0,900

THDi = 48 %


7/247

Vs

V2

V632

V2

12 3

U23 U21 U31 U32 U12=V1-V2U13

Is iD1i1

Vs

1

23

i1

Is

vD1

iD1D3 D5

D2 D4 D6

Pont triphas diodes

D3 D5 D1

D6 D2 D4

T0

0

D1

D2

ond = 7 %k = 0,955

THDi = 31 %

2- Montages en pont


8/248

V2

Vs

Pont command thyristors

Vs123

i1

Is

Vs

Puissance

=

Fontionnement en onduleur autonome : > < vs > < 0

vs

Is 0

< vs > rglable

2- Montages en pont


9/249

Filtre LC

3- Qualit ct charge

vs E

ILInductance de lissage :

Charge

vs

is

E

IL

C

Filtre LC :

Linductance lisse le courant

La capacit lisse la tension

Cahier des charges : ondulation de I et/ou E

choix de L et C

ond 1 %

MCC

Pont de diodes

triphas

E< vs >


10/2410

Redresseur sur charge capacitive

Ch

argev

s

ie I

C

Pont de diodes

monophas

is

Lhypothse is = Ctenest pas valable ici ...

D1 + D3 D2 + D4

v

Plus la capacit est grande plus la tension est lisse

ond = 1 5 %

aucune

diode

aucune

diode

mais ... (Cf 16)

3- Qualit ct charge


11/2411

T

R

Hacheur de freinage

4- Rversibilit en courant

Moteurvs

is 0

E

I

Pont de diodes

non rversible en courant

Alimentation dun moteur courants alternatifs (variateur de vitesse) :

Pour freiner le moteur il faut I < 0

charge de C, E

Hacheur de freinage :

Dissipation de lnergie de freinage pareffet Joule dans R

Onduleur


12/2412

Is

BB 36000 Alstom / SNCF 1998

Pont 4 quadrants

Pont rversible en courant

interrupteur rversibleen courant

Is < 0 possible

freinage avec renvoi dnergie sur le rseau

4- Rversibilit en courant


13/24


14/2414

Harmoniques pour un redresseur sur charge capacitive

Ch

arge

ie

Pont monophas

Evolution temporelle de ie

Spectre de ie

Pollution harmonique trs importante : THDi = 200 300 % !

Mauvais facteur de puissance : k 0,4

montage rserv aux petites puissances

quel avenir avec le durcissement des normes CEM ? ...

H1 = fondamental 50 Hz

H3H5H7

H9

H11

H13

...

harmoniques impaires

(A)

5- Qualit ct rseau


15/2415

Harmoniques pour un redresseur avec filtre LC

Spectre

t

i1

Gabarit de la norme

pour I > 16 A /phase

CEI / EN 61000

Linductance sur le bus continu permet dattnuer les harmoniques

mais est insuffisante pour satisfaire les normes CEM pour I > 16 A

THDi = 31 %

k = 0,955

i1

5- Qualit ct rseau


16/2416

Solution composants passifs

=

c

harge

CL5 C5L7 C7

Filtrage

H5

Compensation

de Q

Filtrage

H7

jC

CL1

jC

1jLjZ

5

2

55

5

55

H1, H5, H7, H11...

H5H7

H1, H11...Q = 0

Q

1CL 255 si

Z5 = 0H5 est court circuit

5x50 Hz

Pont

command

Solution dsormais rserve aux trs fortes puissances

5- Qualit ct rseau


17/2417

Absorption sinusodale : Redresseur MLI 4 quadrants

Dnomination

Redresseur sinus

Redresseur haute frquenceRedresseur MLI

Avantages

4 quadrantsTHDi 4 %k 0,98Possibilit de fournir du ractif

Inconvnients (de moins en moins vrai avec les progrs techniques)

Commande complexe coteuxBcp de commutations pertes leves limit en puissance

inductances

de filtrage

MOS

ou IGBT

Chez Siemens : variateurs de vitesse redresseurs 4Q jusqu 1,2 MW

5- Qualit ct rseau


18/2418

Solution performante

mais coteuse

k 0,98THDi 4 %

Absorption

sinusodale :

Filtre actif

Structure de type

onduleur

5- Qualit ct rseau


19/2419

Filtre rseau

Mme avec les solutions dabsorption sinusodale,

il reste des harmoniques HF ( radiofrquences > 100 kHz )

Harmoniques de faible amplitude,

mais fort pouvoir polluant local en perturbations rayonnes

Les hautes frquences sont assez faciles filtrer

Arcotronics

5- Qualit ct rseau


20/24

20

2 motrices x 3 bogies x 2 MCC x 580 kW

alimentation bi-courant

TGV PSE Alstom / SNCF 1981

Changement des balais tous les 100 000 km

6- Applications


21/24

21

Traction 1500 V continu

3,1 MW - 200 km/h

Hacheur thyristors

6- Applications


22/24

22

Traction en 25 kV alternatif

6,45 MW - 270 km/h

effort de traction: 222 kN max

95 kN nominal1 rame = 385 t

Pont mixtemonophas

6- Applications


23/24

23

Hacheur de freinage

Freinage rhostatique

Contrle par modification rsistance apparente

ou dfluxage

6- Applications


24/24

24

Liaisons courant continu

4 ponts en srie

qualit ct charge et rseau

Harmoniques

k

Pb du transport de la puissance ractive => CCHT si > 40 km en sous-marin

> 800 km en arien

France Angleterreliaison sous-marine

IFA 2000: France Angleterre 2000 MWSaCoI: Sardaigne Corse Italie7 liaisons Europe continentale ScandinavieLiaison Italie Grce

6 Applications

Redresseur C

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