Thèse soutenue

Convertisseurs alternatif-alternatif directs à base de cellules de commutation deux quadrants
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Auteur / Autrice : Elie Lefeuvre
Direction : Thierry MeynardPhilippe Viarouge
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie électrique
Date : Soutenance en 2001
Etablissement(s) : Toulouse, INPT en cotutelle avec Université Laval (Québec, Canada)

Résumé

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Les convertisseurs alternatif-alternatif à découpage sont habituellement constitués d'interrupteurs quatre quadrants commandés au blocage et à l'amorçage. La gestion des commutation dans les quatre quadrants a fait l'objet d'études approfondies, cependant leur robustesse demeure fortement dépendante de l'exactitude des commandes. Cette thèse présente des structures de hacheurs alternatifs constitués de cellules de commutation deux quadrants, identiques à celles qui sont utilisées pour les onduleurs de tension. Le découplage de chaque cellule permet d'améliorer la robustesse des hacheurs. Plusieurs possibilités de commande sont étudiées en prenant en compte les imperfections des capteurs et des semi-conducteurs de puissance. Leur validité est vérifiée sur des prototypes monophasé et triphasés. Des structures multicellulaires sont également proposées et leur fonctionnement validé par simulation. Les hacheurs alternatifs offrent de nombreuses possibilités d'applications industrielles. Grâce à leur fréquence de découpage élevée, ils permettent de réaliser des gradateurs de puissance conformes aux normes CEM avec un filtrage passif minimal. Les hacheurs alternatifs peuvent aussi être utilisés pour améliorer la qualité de l'énergie électrique : leur large bande passante permet de réaliser des conditionneurs de réseau performants et économiques. Plusieurs structures et fonctionnalités sont étudiées et validées expérimentalement et par simulation. Enfin, une structure originale de cycloconvertisseur à base de hacheurs alternatifs est proposée et validée expérimentalement sur un prototype de 5 kVA.