TP CS-4 Redressement triphasé

CS Conversion statique d’énergie
TP CS-4
Redressement triphasé
TP CS-4
Redressement triphasé
Moyens : La maquette électronique de puissance
Prérequis : les composants de l'électronique de puissance
Groupes : binôme
Durée : 1h30
Problème technique :
Choisir le convertisseur statique possédant les meilleures performances énergétiques.
L'étudiant doit retenir :
Comparer les performances énergétiques des convertisseurs monophasés et triphasés.
Déterminer les grandeurs énergétiques des éléments fonctionnels de la chaîne d’énergie (Pe, Ps
et facteur de puissance).
Analyser le fonctionnement d’un convertisseur (formes d’ondes de courant et tension).
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Redressement triphasé
1 Etude des formes d'onde du redresseur triphasé:
Le redresseur utilisé est un pont double triphasé à diodes, comme le montre le schéma suivant:
La charge sera constituée d'une résistance en série avec une inductance. On considèrera que le courant appelé par
celle-ci est parfaitement lissé (Ic = cte).
Q1 A l'aide des courbes ci-dessous représentant les tensions simples et composées d'une alimentation triphasée
équilibrée, déterminer les intervalles de conduction des diodes D1 à D6.
Tracer les formes d'onde de Uc(t), Ud(t), ID1(t) et I1(t) et calculer la valeur moyenne de Uc(t).
600
Ve1
400
Ve2
Ve3
Ud 200
ID1
U12
0
U13
0
2
4
6
8
10
12
14
U23
-200
U21
U31
-400
U32
-600
intervalles de
conduction
600
Ve1
400
Ve2
Ve3
200
U12
Uc
I1
0
U13
0
2
4
6
8
10
12
14
U23
-200
U21
U31
-400
U32
-600
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Q2 Ouvrir à l'aide du logiciel Matlab, le fichier PD3.mdl et vérifier les oscillogrammes précédemment déterminés.
Visualiser le phénomène d'empiétement de D1 sur D2 et expliquer.
2 Bilan énergétique du convertisseur PD3
Q3 Placer les appareils de mesure permettant de relever la puissance en sortie du pont redresseur (Ps côté continu)
et S puissance active en entrée du pont. (menu Simpowersystem extra library)
Procéder aux relevés. Vérifier la valeur moyenne de Uc(t) précédemment déterminée.
Q4 Si on considère les pertes dans les semi conducteurs comme étant négligeables, déterminer le facteur de
puissance du pont redresseur.
Q5 Déterminer le taux d'ondulation défini par V ond/V moy. Conclure sur la nécessité de filtrer la tension en sortie du
pont.
Q6 Que peut-on dire de l'allure du courant appelé dans la source de tension. Quelles seront les conséquences pour
l'installation?
Q7 Compléter le tableau ci-dessous en vue de comparer les performances du pont redresseur triphasé par rapport
au monophasé :
Redresseur triphasé
PD3
Redresseur
monophasé PD2
Taux d'ondulation
Facteur de puissance
Contraintes sur les
composants
0,48
0,9
V RRM = V max
IFAV = Ic/π
Q8 Déterminer par la méthode de votre choix, la puissance dissipée dans une diode par conduction.
Q9 En déduire la puissance totale dissipée dans l’ensemble des interrupteurs statiques.
Q10 Etablir le schéma équivalent thermique sachant que les 6 interrupteurs sont montés en parallèle sur un
dissipateur commun.
Q12 En déduire la résistance thermique maximale en vu de choisir le dissipateur qui convient à cette application en
vous aidant du document constructeur.
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