EPMI Cergy TD05 : ELECTRONIQUE DE PUISSANCE Ingénieur ...
Exercice 1 : Onduleur Monophasé en demi pont. A- Charge résistive. On étudie
un onduleur autonome à transistor dont la charge est résistive. On utilise une ...
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ONDULEURS
Exercice 1 : Onduleur Monophasé en demi pont
A- Charge résistive
On étudie un onduleur autonome à transistor dont la charge est résistive. On utilise une source de valeur E=2.E et deux condensateurs EMBED Equation.3 et EMBED Equation.3 de même capacité C. Si C est suffisant, les deux tensions EMBED Equation.3 et EMBED Equation.3 sont sensiblement constantes et égales à E. Les transistors EMBED Equation.3 et EMBED Equation.3 joue le rôle dinterrupteur et travaillent en commutation. Ces transistors conduisent alternativement. Soit T la période :
De 0 à EMBED Equation.3 : EMBED Equation.3 est passant et EMBED Equation.3 bloqué
De EMBED Equation.3 à T : EMBED Equation.3 est bloqué et EMBED Equation.3 passant
Représenter de manière corrélative la tension EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3
On veut que la valeur maximale du courant i soit de 2 A. Calculer R sachant que E=30V.
Montrer que EMBED Equation.3 en déduire la valeur du courant de source EMBED Equation.3 fourni par E lorsque que EMBED Equation.3 est conducteur. Puis quand EMBED Equation.3 est conducteur.
Quelle est la puissance dissipée dans la charge R ey la puissance délivrée par la source E ? En déduire le rendement théorique.
B- Charge Inductive :
Que se passe-t-il si la charge devient inductive ? Représenter le nouveau schéma pour la charge
RL
Représenter de manière corrélative la tension EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3 Indiquer les intervalles de conduction de EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3
Quel est le rôle de EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3
C- Charge Oscillante : (circuit RLC)
Londuleur aliment au voisinage de la fréquence de résonance des circuits résonnants amortis.
Sachant que L=10mH, déterminer la valeur de C pour obtenir la résonance lorsque f=1kHz.
On admet que le courant EMBED Equation.3 dans la charge est sinusoïdal avec EMBED Equation.3 = EMBED Equation.3 avec EMBED Equation.3
- Tracer les courbes EMBED Equation.3 et EMBED Equation.3 à la fréquence de résonance.
- Calculer R de façon à avoir un courant efficace de I=2A
Exercice 2 : Onduleur Monophasé en pont :
A- Etude de la charge : (RLC)
On étudie une charge composée dune inductance L=60µH en série avec une résistance R=10mOhm et un condensateur C=1087.3 µF. La fréquence de fonctionnement de la tension dalimentation de la charge est fixée à f=600 Hz. La charge est alimentée par un générateur de tension alternative de valeur efficace U=90 V.
Calculer le module Z de limpédance de la charge.
Calculer lintensité efficace du courant absorbé I.
Quelle est la puissance active consommée par la charge ?
Déterminer le facteur de puissance EMBED Equation.3 du circuit et le déphasage de la tension EMBED Equation.3 par rapport au courant EMBED Equation.3 .
B- Etude de londuleur:
La tension EMBED Equation.3 est générée par un onduleur autonome alimenté par la batterie de force électromotrice E=100 V. Londuleur est constitué de 4 interrupteurs électroniques EMBED Equation.3 fonctionnant simultanément deux par deux.
De 0 à EMBED Equation.3 : EMBED Equation.3 sont fermés et EMBED Equation.3 sont ouverts.
De EMBED Equation.3 à T : EMBED Equation.3 sont ouverts et EMBED Equation.3 sont fermés.
Les interrupteurs sont constitués dun thyristor et dune diode en antiparallèle. Les composants sont supposés parfaits.
On admet que le courant dans la charge et sinusoïdal avec EMBED Equation.3 et I=4400 A.
Indiquer les séquences pendant lesquelles les diodes et thyristors sont passants.
Préciser si le mode de commutation des thyristors est naturel ou forcé.
Représenter de manière corrélative et en fonction du temps :
Les courants : EMBED Equation.3 dans le thyristor EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 dans la diode EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 dans la source de tension E
La tension EMBED Equation.3 aux bornes de lintérrupteur EMBED Equation.3
Calculer les valeurs moyennes des intensités des courants dans un thyristor, une diode et dans la source de tension continue E.
Montrer que la puissance active fournie par la source de tension continue est :
EMBED Equation.3 ou EMBED Equation.3 est la valeur moyenne du courant EMBED Equation.3 . Calculer P.
Etude dun onduleur de secours
Cet onduleur autonome et dit "convertisseur de dernier secours". Celui ci permet de reconstituer un réseau alternatif 115 V / 400 Hz monophasé à partir d'une batterie délivrant une tension continue UB.
Ce convertisseur indirect est constitué de deux étages :
un onduleur en pont complet qui fournit la tension vMN(t) (figure 5),
Le schéma de principe de l'onduleur est celui de la figure 5
Cahier des charges de l'onduleur de secours muni de son filtre de sortie passe-bas :
Valeur efficace du fondamental de la tension de sortie du filtre : VS1115 VFréquence de sortie : f400 HzPuissance apparente nominale de sortie :1,0 kVAFacteur de puissance0,70 < cos ( d" 1Distorsion globale de la tension de sortie : dg?TrÛÜïüîüãÚÑž¯}n^QD2D"jh%yhCJOJPJQJU\h%yhCJOJPJQJ\h@K£CJOJPJQJ\ h@K£h@K£CJOJPJQJ\ hZnU5CJOJPJQJ\ h@K£5CJOJPJQJ\ h@K£5>*CJOJPJQJ\%h@K£h@K£5>*CJOJPJQJ\ h5Hª5CJOJPJQJ\
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