Résumé de la procédure de sélection des harmoniques et de la formulation de la

formulation de la contrainte CEM

Afin de résumer nos explications des parties 3.5.2 et 3.5.3, et faciliter la

compréhension de ces idées, nous avons schématisé l’algorithme de la première stratégie

de surveillance CEM et de la formulation de la contrainte CEM sur la figure 3.59. Les

différentes variables utilisées sont présentées, ainsi que leur méthode de calcul.

Chapitre 3 187

Initialisation : 𝐸𝑀

et 𝐸𝑀

−

𝑘, plus petit entier tel que 𝑘 ∗ 𝑓

_𝑑é𝑐

𝑘

Tant que 𝑘 ∗ 𝑓

_𝑑é𝑐

< 𝑀 :

Max Source Max Source

Modèle fréq.

Norme DO 160

Comparaison:

𝐸𝑀

(

_𝑉

𝐸𝑀

)

𝐸𝑀

(

_𝑉

𝐸𝑀

)

Fréquence de

l’harmonique maximale

sur l’intervalle

𝑓

_𝑉

𝑓

Calcul des harmoniques CEM, AC et DC, à 𝑓

_𝑉

et 𝑓 :

𝑉

_𝑉

Différence avec les niveaux de la norme :

𝑉

_𝑉

𝑘 𝑘 +

20 calculs de la

source de tension

et de courant

Calcul des trois

sources de tension,

de la source de

courant et du

modèle fréquentiel

x 2

𝑘 ∗ 𝑓

_𝑑é𝑐

− ∗ 𝑓 𝑘 ∗ 𝑓

_𝑑é𝑐

𝐸𝑀

et 𝐸𝑀

sont les principaux dépassements de la norme sur l’intervalle [150k ; 2MHz]

Formulation de la contrainte CEM : 𝐸𝑀

et 𝐸𝑀

< −

Calcul des gradients aux fréquences de 𝐸𝑀

et 𝐸𝑀

Figure 3.59 - Schématisation de l'algorithme de notre stratégie de surveillance des spectres

CEM et de notre formulation de la contrainte CEM pour l'optimisation

3.6. Conclusions concernant la prise en compte de la CEM en

optimisation

Suite au rappel de la problématique de la CEM conduite dans notre convertisseur,

nous avons vu les méthodes existantes adaptées, et les défis qui se posaient dès le début

de cette thèse, à cause du contexte en fréquence variable et en MLI.

En résumé, nous sommes partis d’une méthode existante, inadaptée à notre

contexte en fréquence variable. A priori, celle-ci était trop lourde en temps de calcul et ne

pouvait pas fonctionner dans nos optimisations : quelques heures par optimisation et

aucune convergence.

L’approche utilisée se base sur des modèles de sources de perturbations et le

modèle fréquentiel du convertisseur, afin d’obtenir analytiquement les harmoniques CEM

et leurs dérivées, du côté AC et DC simultanément.

Chapitre 3 188

Au cours de ces travaux, nous avons constaté que les dépassements de la norme

au-delà de 2 MHz sont rares. Nous avons donc fait le choix de restreindre la surveillance

du spectre à la plage [150 kHz ; 2 MHz], ce qui réduit les temps de calcul.

Ensuite, nous avons remarqué que les dépassements de la norme correspondent

en grande majorité à des pics importants au niveau des sources de perturbations. Or, les

modèles des sources de perturbations sont très rapides. Nous nous sommes alors

concentrés sur des idées permettant d’accélérer la recherche des harmoniques majeures

dans nos spectres des perturbations. Après avoir effectué une sélection parmi ces

harmoniques majeures, nous faisons appel au modèle fréquentiel pour estimer les

harmoniques CEM à ces quelques fréquences seulement, au lieu d’utiliser l’approche

fréquentielle sur les 4625 harmoniques de la plage [150 kHz ; 2 MHz]. Grâce à cette

stratégie, nous avons réalisé d’importants gains de temps de calcul (entre 68 et 99 % de

réduction des temps de calcul, cf. Tableau 3.3). Cependant, il est à noter que cette stratégie

ne parvient pas toujours à trouver les véritables harmoniques prédominantes de nos

spectres CEM. En effet, nous sommes face à un compromis rapidité/fiabilité.

Nous avons profité des avantages de la sélectivité de notre générateur de modèles

fréquentiels FreqTool et avons, encore une fois, obtenu des gains de temps de calcul

considérables (54 % de réduction des temps de calcul de gradients, cf. Tableau 3.2).

Nous avons élaboré une formulation astucieuse de la contrainte CEM. Celle-ci ne

requiert que deux calculs de gradients d’harmoniques (18 millisecondes, au lieu de 42

secondes pour calculer les gradients des 4625 harmoniques de la plage [150 kHz ; 2

MHz]).

Et surtout, cette formulation a permis aux optimisations déterministes de

converger vers des designs du convertisseur respectant les normes spectrales CEM. La

convergence constituait une problématique majeure.

Les comportements en optimisation de notre modèle global, du convertisseur et

de sa CEM, sont abordés dans le chapitre 4.

Chapitre 3 189

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Chapitre 4 191

Chapitre 4 – Comportement des

Dans le document Prise en compte de la CEM dans une méthodologie de pré-dimensionnement par optimisation déterministe en électronique de puissance : Application à un redresseur triphasé aéronautique (Page 190-195)