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AVENUE MONGE, PARC DE GRANDMONT - 37200 TOURS Tél. FAX. DIRECTION DE L'IUT : 29, RUE DU PONT VOLANT - 37082 TOURS CEDEX 2 UNIVERSITÉ FRANCOIS–RABELAIS - TOURS Institut Universitaire de Technologie Département GENIE ELECTRIQUE ET INFORMATIQUE INDUSTRIELLE Thierry LEQUEU Cours MC-ET2 UE : Génie Electrique Module : Convertisseurs et association aux machines à courant continu Matière : Électrotechnique et Électronique de Puissance IUT de Tours– 2ème année Département GEII

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Publié le : lundi 18 juin 2012
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AVENUE M ONGE, PARC DE GRANDM ONT - 37200 TOURS
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FAX. 02.47.36.71.06
DIRECTION DE L'IUT : 29, RUE DU PONT VOLANT - 37082 TOURS CEDEX 2
UNIVERSITÉ FRANCOIS–RABELAIS - TOURS
Institut Universitaire de Technologie
Département GENIE ELECTRIQUE ET INFORMATIQUE INDUSTRIELLE
Thierry LEQUEU
Cours MC-ET2
UE : Génie Electrique
Module : Convertisseurs et association aux
machines à courant continu
Matière : Électrotechnique et Électronique de
Puissance
IUT de Tours– 2
ème
année
Département GEII
MC-ET2 – IUT de Tours – Département GEII – 2
ième
année
Thierry LEQUEU – Septembre 2010 – Fichier : IUT-MC-ET2-0TR.DOC – Page 1
Alimentation à découpage - Génération de tension continue
Alimentation continue +5V à partir d'une tension > 7V :
Alimentation DC multi-sorties :
MC-ET2 – IUT de Tours – Département GEII – 2
ième
année
Thierry LEQUEU – Septembre 2010 – Fichier : IUT-MC-ET2-0TR.DOC – Page 2
Onduleur pour moteur alternatif
Application à la traction électrique.
BB 26000, GEC -Alsthom, 2 moteurs synchrone de 2800 kW :
Automotrice pour train de banlieue, 4 moteurs asynchrone de 375 kW :
MC-ET2 – IUT de Tours – Département GEII – 2
ième
année
Thierry LEQUEU – Septembre 2010 – Fichier : IUT-MC-ET2-0TR.DOC – Page 3
Différents types de conversion d'énergie
Tension
continue
U 1
Tension
alternative
(V 1 , f1)
Redresseur
Onduleur
assisté
Cyclo-
convertisseur
Gradateur
Hacheur
abaisseur
Tension
continue
U2 < U 1
Hacheur
élévateur
Tension
alternative
(V2 , f2)
Tension
alternative
V3 < V 1
Onduleur
autonome
MC-ET2 – IUT de Tours – Département GEII – 2
ième
année
Thierry LEQUEU – Septembre 2010 – Fichier : IUT-MC-ET2-0TR.DOC – Page 4
L'intérêt de la commutation
Exemple des alimentations linéaires :
Charge
Ballast
P charge
P ballast
R charge
R ballast
Charge
C
R
T
Dz
C
V
V
I
I
Puissance transmise en fonction de la charge :
0
1
2
3
4
5
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Résistance de charge normalisée x
Puissances normalisées et rendement
- YC
- YB
- Rd
Exemple du gradateur à triac
MC-ET2 – IUT de Tours – Département GEII – 2
ième
année
Thierry LEQUEU – Septembre 2010 – Fichier : IUT-MC-ET2-0TR.DOC – Page 5
Comparaison des deux systèmes existants
Caractéristiques technologiques :
Caractéristiques
Découpage
Linéaire
Rendement
65 à 90%
35 à 50%
Puissance massique
30 à 300W/kg
10 à 30W/kg
Puissance volumique
50 à 300W/L
20 à 50 W/L
Plage de tension d'entrée
0,85 à 1,2 Un
0,9 à 1,1 Un
Régulation dynamique
5% - 1 ms
1% - 50
μ
s
Ondulation résiduelle
1 %
0,1 %
Perturbations CEM
Importantes
Négligeables
M.T.B.F.
60 000 h
100 000 h
Puissance volumique et coût pour les alimentations :
MC-ET2 – IUT de Tours – Département GEII – 2
ième
année
Thierry LEQUEU – Septembre 2010 – Fichier : IUT-MC-ET2-0TR.DOC – Page 6
Quelques ouvrages en Electronique de Puissance
[PAP104]
Henri FOCH et les enseignants Chercheurs de l'Equipe : R. ARCHES, F. BORDY, Y. CHERON,
B. ESCAUT, P. MARTY et M. METZ,
Electronique de puissance : Principes fondamentaux;
Eléments constitutifs et synthèse des convertisseurs statiques
, Techniques de l'Ingénieur, traité
Génie Electrique, volume D3152, pp 1-17.
[PAP035]
[D3150][D3151],
Electronique de puissance : Introduction générale
, H. FOCH et al., Techniques
de l'Ingénieur, 1989.
[LIVRE122]
J.–P. FERRIEUX, F. FOREST,
Alimentations à découpage - convertisseurs à résonance
, 3e
édition revue et augmentée, 1999.
[LIVRE020]
H. BUHLER,
Convertisseurs statiques
, Presse Polytechniques et Universitaires Romandes, 1991.
[LIVRE021]
H. BUHLER,
Volume XV : Electronique de Puissance
, Presse Polytechniques et Universitaires
Romandes, 1993.
[LIVRE036]
G. SEGUIER,
L'électronique de puissance : les fonctions de base et leurs applications - Cours et
exercices résolus
, DUNOD, 6eme édition, 1998, 388 pages.
[LIVRE089]
M. LAVABRE
, Electronique de puissance : conversion de l'énergie - Cours et exercices résolus
,
collection A. CAPLIEZ, 357 pages, 1998.
[LIVRE092]
R. CHAUPRADE, F. MILSANT,
Electronique de Puissance - Tome 2. Commande des moteurs à
courant alternatif
, Col. : Ingénieurs E.E.A., EYROLLES, 1990.
[LIVRE026]
G. SEGUIER,
Volume 1 : La conversion alternatif–continu
, Lavoisier TEC&DOC, 2° édition,
septembre 1992, 386 pages.
[LIVRE023]
C. ROMBAUT, G. SEGUIER,
Volume 2 : La conversion alternatif–alternatif
, Lavoisier
TEC&DOC, 2° édition, septembre 1991, 363 pages.
[LIVRE025]
R. BAUSIERE, F. LABRIQUE, G. SEGUIER
, Volume 3. La conversion continu–continu
, éditions
TEC&DOC, 1997.
[LIVRE022]
F. LABRIQUE, G. SEGUIER, R. BAUSIERE,
Volume 4 : La conversion continu–alternatif
,
Lavoisier TEC&DOC, 2° édition, septembre 1992, 386 pages.
[LIVRE027]
J.–P. CARON, J.–P. HAUTIER,
Modélisation et commande de la machine asynchrone
, édition
TECHNIP, 1995.
[LIVRE029]
J.–L. COQUERELLE,
Génie Electrique du réseau au convertisseur : apprendre par l'exemple
,
édition Technip, 1996.
[LIVRE028]
EDF,
La vitesse variable : l'électronique maîtrise le mouvement
, Techno-Nathan, Gimélec, 1992.
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