Commande rapprochée de convertisseur statique. 1 , modulation de largeur d'impulsion

Auteur(s) :

Monmasson, Eric Découvrir l'auteur

Résumé

Le point sur les techniques de modulation de largeur d'impulsion qui ont la particularité de générer des ordres binaires de commande du convertisseur statique des tensions en sortie dont la valeur moyenne instantanée, l'amplitude et la fréquence sont maîtrisées. L'accent est mis sur l'onduleur de tension, du fait de l'importance de ses applications industrielles.

Éditeur(s)
- Hermès science publications
- Lavoisier
Date
- 2009
Langues
- Français
Description matérielle
- 1 vol. (313-V p.) : ill. ; 25 cm
Collections
- Traité EGEM
Sujet(s)
- Convertisseurs électriques
- Onduleurs (électricité)
ISBN
- 2746220555
Indice
- 621.33 Transformateurs et machines électriques, traction électrique
Quatrième de couverture
- Le traité Electronique, Génie Electrique, Microsystèmes répond au besoin de disposer d'un ensemble de connaissances, méthodes et outils nécessaires à la maîtrise de la conception, de la fabrication et de l'utilisation des composants, circuits et systèmes utilisant l'électricité, l'optique et l'électronique comme support.
  Conçu et organisé dans un souci de relier étroitement les fondements physiques et les méthodes théoriques au caractère industriel des disciplines traitées, ce traité constitue un état de l'art structuré autour des quatre grands domaines suivants :
  Electronique et micro-électronique
  Optoélectronique
  Génie électrique
  Microsystèmes
  Chaque ouvrage développe aussi bien les aspects fondamentaux qu'expérimentaux du domaine qu'il étudie. Une classification des différents chapitres contenus dans chacun, une bibliographie et un index détaillé orientent le lecteur vers ses points d'intérêt immédiats : celui-ci dispose ainsi d'un guide pour ses réflexions ou pour ses choix.
  Les savoirs, théories et méthodes rassemblés dans chaque ouvrage ont été choisis pour leur pertinence dans l'avancée des connaissances ou pour la qualité des résultats obtenus.
Tables des matières
- - Commande rapprochée de convertisseur statique 1
  - Modulation de largeur d'impulsion
  - Lavoisier
  - Introduction 15
  - Eric Monmasson
  - Chapitre 1. Les modulations de largeur d'impulsion intersectives pour les onduleurs de tension triphasés à deux niveaux 21
  - Francis Labrique et Jean-Paul Louis
  - 1.1. Introduction21
  - 1.2. Représentation des tensions de référence v_aref, v_bref, v_cref24
  - 1.3. Représentation des tensions de référence P_aref, P_bref, P_cref30
  - 1.4. Lien entre les grandeurs v_a, v_b, v_c et P_a, P_b, P_c32
  - 1.5. Génération des signaux MLI32
  - 1.5.1. Porteuse en dents de scie décroissante33
  - 1.5.2. Porteuse en dents de scie croissante37
  - 1.5.3. Porteuse triangulaire40
  - 1.5.4. Note43
  - 1.6. Détermination des ondes de référence P_{aref k}, P_{bref k} et P_{cref k} en fonction des ondes de référence v_{aref k}, v_{bref k}, v_{cref k}44
  - 1.6.1. Modulation «sinus»45
  - 1.6.2. Modulation «recentrée»47
  - 1.6.3. Modulation «suboptimale»49
  - 1.6.4. Modulation flat top et flat bottom50
  - 1.7. Conclusion52
  - 1.8. Bibliographie53
  - Chapitre 2. Stratégies de modulation vectorielle 55
  - Nicolas Patin et Vincent Lanfranchi
  - 2.1. Onduleur et MLI vectorielle55
  - 2.1.1. Position du problème55
  - 2.1.2. Modélisation de l'onduleur56
  - 2.1.2.1. Mise en équation initiale56
  - 2.1.2.2. Transformation 3/258
  - 2.1.3. Modulation vectorielle60
  - 2.1.3.1. Rôle de la MLI60
  - 2.1.3.2. Principe de la modulation vectorielle60
  - 2.2. Approche géométrique du problème68
  - 2.2.1. Degrés de liberté68
  - 2.2.2. Extension au domaine complet70
  - 2.2.3. Modulation du vecteur d'espace74
  - 2.2.4. Spectre de la MLI74
  - 2.3. MLI vectorielle et implantation78
  - 2.3.1. Supports d'implantation et structure générale78
  - 2.3.1.1. Supports d'implantation78
  - 2.3.1.2. Structure générale d'une implantation de MLI vectorielle80
  - 2.3.2. Détermination du secteur utile82
  - 2.3.3. Quelques variantes de MLI vectorielles83
  - 2.3.3.1. MLI vectorielle discontinue84
  - 2.3.3.2. MLI vectorielle aléatoire86
  - 2.4. Conclusion87
  - 2.5. Bibliographie88
  - Chapitre 3. Surmodulation dans les onduleurs triphasés de tension 91
  - Nicolas Patin et Eric Monmasson
  - 3.1. Cadre de l'étude91
  - 3.2. Comparaison des stratégies de modulation92
  - 3.2.1. Introduction92
  - 3.2.2. Modulation «pleine onde»93
  - 3.2.3. Performances des stratégies de modulation classiques95
  - 3.3. Saturation des modulateurs98
  - 3.4. Amélioration de la surmodulation101
  - 3.5. Bibliographie111
  - Chapitre 4. Stratégies de modulation de largeur d'impulsions calculées et optimisées 113
  - Vincent Lanfranchi, Nicolas Patin et Daniel Depernet
  - 4.1. Introduction à la modulation de largeur d'impulsions précalculée113
  - 4.2. Domaines de validité fréquentielle des signaux MLI115
  - 4.3. MLI précalculée à annulation d'harmoniques117
  - 4.4. MLI optimisée120
  - 4.4.1. Introduction120
  - 4.4.2. Critères de minimisation120
  - 4.4.2.1. Courant harmonique121
  - 4.4.2.2. Pulsation de couple122
  - 4.4.3. Exploitation des résultats d'optimisation123
  - 4.4.3.1. Trajectoires des angles de commutation123
  - 4.4.3.2. Continuité de la commande sur toute la plage de fonctionnement de la machine125
  - 4.4.4. Principe de génération en temps réel127
  - 4.5. MLI calculée et multiniveau128
  - 4.5.1. Introduction128
  - 4.5.2. MLI calculée trois niveaux128
  - 4.5.3. MLI calculée à niveaux indépendants133
  - 4.6. Conclusion134
  - 4.7. Bibliographie135
  - Chapitre 5. La modulation Delta-Sigma 139
  - Jean-Paul Vilain et Christophe Lesbroussard
  - 5.1. Introduction139
  - 5.2. Principe de la modulation Delta-Sigma en monophasé140
  - 5.2.1. Fonctionnement en boucle ouverte ou en boucle fermée142
  - 5.2.2. Caractéristiques fréquentielles142
  - 5.2.3. Influence de l'amplitude de la consigne sur le spectre144
  - 5.2.4. Influence de la fréquence de la consigne sur le spectre145
  - 5.2.5. Absence d'impulsions fines146
  - 5.2.6. Elément décisionnel146
  - 5.2.7. Modulation Delta-Sigma asynchrone ou synchrone147
  - 5.3. Cas du triphasé : modulation Delta-Sigma vectorielle148
  - 5.3.1. Critères de choix du nouveau vecteur151
  - 5.3.2. Cas d'un onduleur triphasé à trois niveaux158
  - 5.4. Conclusion158
  - 5.5. Bibliographie160
  - Chapitre 6. Stratégies de modulation stochastiques 163
  - Vincent Lanfranchi et Nicolas Patin
  - 6.1. Introduction163
  - 6.2. Etalement de spectre et applications164
  - 6.3. Présentation des techniques de modulation stochastiques166
  - 6.3.1. Base déterministe de la modulation de largeur d'impulsions166
  - 6.3.2. MLI stochastique à fréquence variable167
  - 6.3.3. MLI à position d'impulsions aléatoire168
  - 6.3.4. MLI stochastiques dans les onduleurs triphasés168
  - 6.3.5. Quelques idées générales169
  - 6.4. Analyse spectrale des modulations stochastiques170
  - 6.4.1. Impact sur les spectres de tensions170
  - 6.4.2. Impact sur les spectres de courants de charge171
  - 6.4.3. Impact sur le spectre de courant du bus continu173
  - 6.4.4. Impact sur le bruit et les vibrations des machines174
  - 6.5. Conclusion178
  - 6.6. Bibliographie178
  - Chapitre 7. Compatibilité électromagnétique des entraînements à vitesse variable : impact des stratégies de commande MLI 181
  - Bertrand Revol
  - 7.1. Introduction181
  - 7.2. Objectifs d'une étude CEM183
  - 7.3. Les mécanismes de la CEM dans les convertisseurs statiques184
  - 7.3.1. Généralités184
  - 7.3.2. Les normes en CEM186
  - 7.3.3. Les mesures normatives et la simulation187
  - 7.4. Simulation temporelle189
  - 7.5. Modélisation fréquentielle : un outil pour l'ingénieur191
  - 7.5.1. Objectifs de la modélisation191
  - 7.5.2. Modélisation des sources de perturbations192
  - 7.5.2.1. Définition des fréquences192
  - 7.5.2.2. Définition des sources de tension MLI194
  - 7.5.2.3. Source de courant196
  - 7.5.3. Représentation fréquentielle de l'onduleur198
  - 7.5.3.1. Source équivalente de mode commun : schéma simplifié198
  - 7.6. Commande par modulation de largeur d'impulsion200
  - 7.6.1. MLI intersective201
  - 7.6.1.1. Approche analytique201
  - 7.6.1.2. Echantillonnage des signaux206
  - 7.6.1.3. Recherche des instants de commutation sans échantillonnage206
  - 7.6.1.4. Comparaison avec l'échantillonnage des signaux de commande208
  - 7.6.1.5. Discussion autour des temps de garde210
  - 7.6.1.6. Conclusion212
  - 7.7. Etude comparative des sources en fonction de différentes stratégies de MLI intersectives212
  - 7.7.1. MLI intersective sinusoïdale212
  - 7.7.2. Commande à injection d'harmoniques213
  - 7.7.3. Commande à limitation de commutations : DeadBanded214
  - 7.8. MLI vectorielle215
  - 7.9. Structure pour minimiser la tension de mode commun221
  - 7.10. Conclusion221
  - 7.11. Bibliographie222
  - Chapitre 8. Alimentation polyphasée par onduleur de tension 225
  - Xavier Kestelyn et Eric Semail
  - 8.1. Préambule225
  - 8.2. Modélisation vectorielle des onduleurs de tension226
  - 8.2.1. Structure à n-bras : terminologie, notations et exemples226
  - 8.2.1.1. Structure générale à n-bras226
  - 8.2.1.2. Exemples228
  - 8.2.2. Commande aux valeurs moyennes : modulation de la largeur des impulsions (MLI)231
  - 8.2.2.1. Définition et expression de la valeur moyenne au sens vectoriel231
  - 8.2.2.2. Recherche d'un nombre minimum de vecteurs à activer : notion de famille236
  - 8.2.2.3. Calcul des durées d'activation239
  - 8.2.2.4. Séquencement temporel243
  - 8.3. L'onduleur vu de la charge polyphasée243
  - 8.3.1. Topologie de la charge et degrés de liberté associés246
  - 8.3.1.1. La machine ne présente pas de couplage248
  - 8.3.1.2. La machine est couplée en étoile avec neutre sorti248
  - 8.3.1.3. La machine est couplée en étoile sans neutre sorti248
  - 8.3.1.4. La charge est couplée en polygone249
  - 8.3.2. Exemple didactique : cas triphasé249
  - 8.3.3. Exemple référent : charge pentaphasée254
  - 8.4. Conclusion259
  - 8.5. Bibliographie260
  - Chapitre 9. Stratégies de MLI pour convertisseurs multiniveaux 265
  - Thierry Meynard et Guillaume Gateau
  - 9.1. Introduction aux convertisseurs multiniveaux et entrelacés265
  - 9.2. Modulateurs275
  - 9.2.1. Rappel sur les modulateurs deux niveaux275
  - 9.2.2. Modulateurs multiniveaux278
  - 9.2.2.1. Cas du monophasé278
  - 9.2.2.2. Onduleur multiniveaux en pont diphasé280
  - 9.2.2.3. Onduleur multiniveaux en pont triphasé281
  - 9.2.2.4. Stratégies discontinues293
  - 9.3. Exemples de générateur d'ordres de commande pour différentes structures multiniveaux297
  - 9.3.1. Onduleurs «3 points» (Neutral Point Clamped Inverter)297
  - 9.3.2. Onduleurs à condensateurs flottants298
  - 9.4. Conclusion304
  - 9.5. Bibliographie305
  - Index 309
  - Sommaire du volume 2 311
Origine de la notice:
- BPI