Recherche Avancée

Thèse soutenue

Pilotage de convertisseurs statiques pour l'amélioration de la qualité des courants et des tensions

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Jordan Fontaine
Direction : Paul-Etienne Vidal
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie électrique
Date : Soutenance le 09/12/2024
Etablissement(s) : Université de Toulouse (2023-2025)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Génie électrique, électronique, télécommunications et santé : du système au nanosystème (Toulouse ; 1999-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Génie de Production (Tarbes ; 1989-....)
Etablissement délivrant conjointement le doctorat : Institut national polytechnique (Toulouse ; 1969-....)
Jury : Président / Présidente : Manuela Sechilariu
Examinateurs / Examinatrices : Paul-Etienne Vidal, Benoît Larroque
Rapporteurs / Rapporteuses : Éric Monmasson, Christophe Batard
DOI : 10.70675/89867db8z5531z4989z8a67zd08a85faba61

Résumé

FR  |  
EN

Ces travaux de thèse ont pour vocation de contribuer à la maîtrise du contenu fréquentiel des grandeurs électriques à différents points d'une chaîne de conversion de puissance en agissant sur la commande en Modulation de Largeur d'Impulsion (MLI) des convertisseurs. Les techniques proposées s'appuient sur le réglage du Degré de Liberté (DL) présent dans l'étage de pilotage du convertisseur de tension à deux cellules de commutation pour intervenir sur le contenu fréquentiel des grandeurs électriques en amont et en aval du convertisseur. Ce DL permet de modifier les rapports cycliques sans changer la valeur moyenne de la tension de charge sur la période de découpage. Le positionnement des instants de commutation dans la période de découpage peut ainsi varier avec le DL, ce qui impacte la forme d'onde et le contenu fréquentiel des grandeurs impliquées dans la conversion de puissance. L'influence de ce DL sur le spectre de ces grandeurs est décrite analytiquement en ayant recours à des outils de l'analyse harmonique. Il a ainsi été mis en évidence que, lorsqu'une MLI intersective est utilisée, ce DL est un outil permettant des interventions localisées sur le spectre d'amplitude de ces grandeurs, en autorisant la maîtrise de l'amplitude d'un groupe d'harmonique ciblé. Ce DL peut également être réglé pour optimiser le Taux de Distorsion Harmonique total (THD) des courants et dans certains cas des tensions impliqués dans la conversion.Par ailleurs, ces travaux traitent également d'une méthode de commande MLI coordonnée de plusieurs convertisseurs connectés au même bus DC, dans le but d'améliorer la qualité du courant circulant dans ce bus. Cette technique s'appuie sur le réglage de différents paramètres de la chaîne de commande des convertisseurs. Une réduction significative de la distorsion engendrée par la commande des convertisseurs peut être obtenue par un choix judicieux de la modulation (bipolaire ou unipolaire), ainsi qu'un réglage adapté du déphasage entre les porteuses et entre les références de tension.