REDRESSEURS TRIPHASÉS

i

.(t)

dt



I c 3

,

i

eff



1 T

2

i

i



T

.(t)

dt



I

c 3

i





1,2,3



A A

B

2- Commutation parallèle double PD3 à diodes

1- Schéma de principe

Le montage redresseur PD3 à diodes est constitué de six diodes, connectées deux par deux en inverse

D1

D2

D3

.

R

V1

S

iR

UD1

iD1

Uc

V2

T

V3

N

D4

D5

D6

2- Etude du fonctionnement Les différentes phases de fonctionnement du montage sont alors décrites par le tableau suivant:

Intervalles /6 t < /2 /2 t < 5/6 5/6 t < 7/6 7/6 t < 3/2 3/2 t < 11/6 11/6 t < 13/6

Diodes passantes D1, D5 D1, D6 D2, D6 D2, D4 D3, D4 D3, D5

Tension aux bornes de la diode D2 VD2 = VD1 - Vs1 + Vs2  Vs2 - Vs1 VD2 = VD1 - Vs1 + Vs2  Vs2 - Vs1 VD2 = 0 VD2 = 0 VD2 = VD3 - Vs3 + Vs2  Vs2 - Vs3 VD2 = VD3 - Vs3 + Vs2  Vs2 - Vs3

Tension redressée Uc = Vs1 - Vs2 Uc = Vs1 - Vs3 Uc = Vs2 - Vs3 Uc = Vs2 - Vs1 Uc = Vs3 - Vs1 Uc = Vs3 - Vs2

Les trois diodes D1, D2, D3 forment un commutateur plus positif, qui laisse passer à tout instant la plus positive des tensions, et les diodes D4, D5, D6 forment un commutateur plus négatif, qui laisse passer la plus négative des tensions. La tension redressée est à tout instant la différence entre ces deux tensions, soit :

Uc(t)[V]

U1 2

U13

U23

U21

U31

U32

0

t(ms)

20

3- Etude des tensions

La valeur moyenne de la tension redressée est donnée par:



U



moyU



1 T



T

U

C

(t)dt



3 2 π



2





6

.V m

  

sin



sin-



-

  

2  3

  

  

.d





3

m

V3 π

D'après l'étude du fonctionnement, lorsque la diode Di (i{1, 2, 3}) est passante, la tension aux bornes de Dj bloquée (j{1, 2, 3}) est : VDj = VDi - Vsi + Vsj  Vsj - Vsi De même, lorsque la diode D'i (i{1,2,3}) est passante, la tension aux bornes de D'j bloquée (j{1,2,3}) est : VDj = Vsi - Vsj + VD'i  Vsi - Vsj La tension maximale à supporter par les diodes en inverse correspond à la tension maximale   tV 

i{1, 2, 3} j{1, 2, 3}

j{1, 2, 3}

i{1, 2, 3}

V



V3

Dmax





D2

m

3

4- Etude des courants

Le courant de sortie étant considéré comme constant, de valeur Ic, et les diodes parfaites, on déduit de l'étude du fonctionnement les formes d'ondes des courants dans ces dernières: i1, i2, i3 sont respectivement les courants dans les diodes D1, D2, D3. i'1, i'2, i'3 sont respectivement les courants dans les diodes D4, D5, D6. D'où les expressions de imax, imoy et ieff, les valeurs maximale, moyenne et efficace de ces courants:

i

max



I

c

i

moy



1 T



T

i

i

.(t)

dt



I c 3

,

i

eff



1 T

2

i

i



T

.(t)

dt



I c 3

i



 1,2,3



3- Commutation parallèle simple P3 à thyristors

1- Schéma de principe

Le montage redresseur P3 à thyristors est constitué de trois thyristors, connecté chacun à une phase du secondaire d'un transformateur triphasé, dont les enroulements secondaires sont groupés en étoile.

R

VS1

iR

S

VS2

iS

T

iT

VS3

N

iTh1

Th1

UTh1

Th2

Th3

A A

iC

Uc

B

21

Les thyristors sont débloqués avec un retard en angle de , c'est à dire que des impulsions de déblocage sont envoyées sur les gâchettes des thyristors respectivement aux angles:

Pour th1 t = (/6 +  )+ 2k Pour th2 t = (5/6 +  )+ 2k Pour th3 t = (3/2 +  )+ 2k

2- Etude du fonctionnement

Les différentes phases de fonctionnement du montage sont alors décrites par le tableau suivant:

Intervalles /6 + t < 5/6 +  5/6 + t < 3/2 +  3/2 + t < 13/6 + 

Thyristors passants th1 th2 th3

Tensions aux bornes des diodes Tension redressée Vth2 = Vth1 - Vs1 + Vs2  Vs2 - Vs1 Vth1 = Vth2 - Vs2 + Vs1  Vs1 - Vs2 Vth2 = Vth3 - Vs3 + Vs2  Vs2 - Vs3

Uc = Vs1 Uc = Vs2 Uc = Vs3

D'après le tableau ci-dessus, la forme d'onde de la tension redressée est:

600

400

200

0

-200

-400

-600

Uc(t)[V]

Uc(t)[V]

Va

Vb

Vc

5

10

15

20

25

30

t(ms)

a

600

400

200

0

-200

-400

-600

a

Va

Vb

Vc

5

10

15

20

25

30

t(ms)

Pour/2

3- Etude des tensions

La valeur moyenne de la tension redressée est donnée par:

Pour/2



u



moyU



1 T



T

U

C

(t)dt



3 2 π

5

 6







sin.V m

.d 







 6

3

V3 2 π

m

cos



Rappelons que le retard à l'amorçage  est compris dans l'intervalle [0, [. Deux cas sont à considérer:

- /2, la valeur moyenne de la tension redressée est positive, il en est donc de même pour la puissance active fournie par le réseau au récepteur ( P = Ucmoy Ic ); le transfert de puissance se fait du coté alternatif vers le coté continu, le système fonctionne en redresseur.

- /2, la valeur moyenne de la tension redressée est négative ainsi donc que la puissance active; le transfert de puissance se fait du coté continu vers le coté alternatif, le système fonctionne en onduleur ou redresseur inversé. Le réseau continu néanmoins à imposer la fréquence et à fournir de la puissance réactive, d'où la précision parfois ajoutée dans la dénomination d'onduleur non-autonome.

- Tensions maximales aux bornes des thyristors bloqués

Lorsque le thyristor thi (i{1, 2, 3}) est passant, la tension aux bornes de thj bloqué (j{1, 2, 3}) i {1, 2, 3} est: Vthj = Vthi - Vsi + Vsj  Vsj - Vsi

j {1, 2, 3}

22

Considérons, par exemple, le thyristor th2, la tension à ses bornes a l'allure suivante:

La tension maximale à supporter par les thyristors est :

V

thmax



V3

m

4- Etude des courants

Le courant de sortie étant considéré comme constant, de valeur Ic, et les thyristors parfaits, on déduit de l'étude du fonctionnement les formes d'ondes des courants dans ces derniers:

i1, i2, i3 sont respectivement les courants dans les thyristors th1, th2, th3.

D'où les expressions de imax, imoy et ieff, les valeurs maximale, moyenne et efficace de ces courants:

i

max



I

c

i

moy



1 T



T

i

i

.(t)

dt



I c 3

,

i

eff



1 T

2

i

i



T

.(t)

dt



2- Commutation parallèle double PD3 à thyristors

Th'1

Th'2

UT h1

Th'3

iR'

iT h'1

U'c

Th'4

Th'5

Th'6

R'

V'1

S'

T'

V'3

V'2

N'

23

i



 1,2,3



I

c 3

A' A

B'