Amélioration des caractéristiques du cycloconvertisseur à commutation naturelle par action sur la stratégie de commande

Improvement of the characteristics of a naturally commutated cycloconverter by acting on the command strategy

• Auteur / Autrice : Paul Lorendeau
• Direction : Jean-Louis Cocquerelle
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Changeurs de fréquence

Convertisseurs électriques

Électronique de puissance

Résumé

Le sujet de ce mémoire est relatif aux changeurs de fréquence à commutation naturelle, et plus précisément au cycloconvertisseur. De nombreux travaux traitent de ce sujet. Certains d'entre eux font apparaître des améliorations possibles du comportement en regard de la source triphasée d'alimentation, grâce à la mise en oeuvre d'une onde de référence à allure trapézoïdale. Ce choix permet d'améliorer considérablement le facteur de déplacement, dans la mesure ou, pour les niveaux extremums de cette onde, les redresseurs a thyristors du type PD3 usuellement employés, peuvent fonctionner en redresseurs à diodes donc avec un facteur de puissance en ligne voisin de l'unité. Un inconvénient, toutefois, est lié à la présence d'une forte puissance réactive, à l'entrée, pour les niveaux zéro de l'onde trapézoïdale. Ceci s'expliquant par le fait que les courants sont retardés de pi/2 dans ce cas. Ce mémoire a pour objet d'examiner le comportement global du cycloconvertisseur, avec une onde de référence à modulation de largeur d'impulsion bipolaire, permettant, à priori, d'obtenir la même amélioration concernant le facteur de déplacement, tout en réduisant considérablement l'accroissement de puissance réactive. L'étude présentée est conduite essentiellement par simulation numérique. Les stratégies de découpage des tensions d'entrée et le passage entre redresseurs positif et négatif sont décrites de manière détaillée. Les résultats sont donnés par un grand nombre de caractéristiques concernant les diverses puissances mises en jeu, les facteurs de puissance et le déplacement, ainsi que les spectres des tensions de sortie et des courants d'entrée. On peut en déduire que le choix d'une onde de référence à M. L. I. Permet, comme envisagé, de réduire considérablement la puissance réactive, et d'obtenir, malgré une augmentation de la puissance déformante, un facteur de puissance plus élevé. Par contre, ceci est acquis au prix d’une augmentation des harmoniques de courant proche de la fréquence d’entrée, pouvant être à l’origine d’effets indésirables comme le « Flicker »