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67 pages
Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8
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  • imc

  • essais expérimentaux

  • onduleur

  • zone du bruit de commutation

  • lines de la norme do160

  • sortie

  • configuration de base onduleur

  • drivers des cellules de commutation des dv

  • cellule de commutation


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Chapitre V
                   
  
 
Chapitre V   Essais expérimentaux
 
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Essais ex
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périmentaux 
 
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Chapitre V  V.1 Essais expérimentaux avec un seul module actif  Les essais présentés dans cette partie ont été réalisés avec plusieurs configurations différentes, en effet l’objectif étant de passer le gabarit power lines de la norme DO160 il a été nécessaire de prévoir plusieurs types de filtrages différents pour comparer leurs performances. Chaque configuration présentée part de la brique de base constituée ici d’un seul module de 10kW auquel on vient ajouter des éléments agissant sur le circuit emprunté par le courant de mode commun.    V.1.1 Configuration sans filtres d’entrée ni de sortie Onduleur 10kW  RSIL DOeCâbl éasphrit 5m Charge RL  Cdéc   +/- 270V  Im RSIL DO    
Mesure Imc Mesure Imc sortie  
Im Im Im Chemins capacitifs de circulation de courants de mode commun Plan de masse   Figure V.1.1-1 Configuration de base Onduleur 10kW seul sans filtre d’entrée ni en sortie  Cette configuration décrite par la figure V.1.1-1 correspond à un onduleur seul de 10kW sans aucune inductance de mode commun, uniquement muni de ces capacités de mode commun de 4x150nF au plus proche de la cellule de commutation. Aucun blindage n’est placé sur les câbles en sortie, ceux-ci sont posés sur le plan de masse. Comme décrit au chapitre III cet onduleur fonctionne à 15.6kHz et le point nominal de 10kW est atteint avec un niveau de 30A crête. La modulation utilisée pour tous les essais est une modulation intersective.  Une configuration sans capacités de mode commun en entrée n’a pas été réalisable car celles-ci permettent de protéger les drivers des cellules de commutation des dv/dt engendrés par les igbts.  
 
 
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Essais expérimentaux
V.1.1.1 Emissions conduites en sortie d’onduleur essai à 10kW a
b
DO-160 interconnectin bundles
c
DO-160 ower lines Harmoniques de découpage Bruit de commutation
d
d
 Sur la Figure V.1.1.1-2 nous voyons que le spectre en sortie de l’onduleur est très élevé par rapport à la norme DO160 power-lines définie au chapitre I, il la dépasse de 60dB au maximum (1000 fois) ce qui présage un très fort filtrage à mettre en place pour limiter cette perturbation. Nous remarquons aussi que le plus gros de l’effort de filtrage se situe dans la zone du bruit de commutation, situé dans la zone entre 1MHz et 10MHz. Au-delà le niveau de bruit chute d’une part grâce à la chute intrinsèque du niveau de la perturbation, d’autre part par l’arrêt de la tendance à la baisse de l’impédance de mode commun de la charge RL + câble.  90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 b 0,00 10000 100000 1000000 10000000 100000000  Figure V.1.1.1-3 Impédance de mode commun de l’ensemble Câble + Charge RL en dBOhms et abscisses en Hz  
 
a
 
c
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Chapitre V  L’impédance de mode commun vue des bornes de sortie de l’onduleur est capacitive avec une valeur de capacité équivalente de 1.5nF jusqu’à 4.8MHz. Les résonances marquées sont visibles directement sur le Spectre du courant de mode commun (en dbµA) Figure V.1.1.1-2. Résonances définies par le câble 90,00 80,00 Résonance amplifiée par la 1ere résonance du câble 70,00 60,00 50,00 40,00 Capa rajoutée par le câble => raies amplifiées 30,00 Sans câble 5m 20,00 Avec câble 5m 10,00 0,00 10000 100000 1000000 10000000 100000000 Résonance changée en anti résonance par le câble  Figure V.1.1.1-4 Comparaison de l’influence du câble de 5m sur l’impédance de mode commun en dBOhms et abscisses en Hz  L’ajout du câble de 5m vient en BF ajoute une capacité équivalente de mode commun ~ 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 10000 100000 1000000 10000000 100000000  Figure V.1.1.1-5 Impédance de mode commun du câble de 5mètres en dBOhms et abscisses en Hz  L’impédance de mode commun du câble est capacitive jusqu’à 7MHz. Nous pouvons remarquer sur la figure V.1.1.1-4 que la première résonance du câble vient amplifier la résonance déjà présente sur l’impédance de mode commun de la charge RL à 6MHz et aussi que la première anti-résonance vient inverser la deuxième résonance de la charge RL. Enfin à partir de 40MHz le câble vient rajouter ses résonances successives à l’impédance. Nous remarquons que plus le câble sera long, plus la capacité de mode commun ajoutée en sortie d’onduleur sera importante et viendra amplifier la partie basse fréquence du spectre. De plus, elle translatera les premières résonances dues aux phénomènes de propagation de plus en plus bas en fréquence.
 
 
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