LE SYSTEME D'INVERSION

L'inverseur montré à la figure 8 est un équipement nécessaire pour toutes applications où l'on dispose de plusieurs sources de tensions surtout quand on utilise les groupes électrogènes comme sources de secours. On peut définir un inverseur comme un interrupteur àdeux positions (va et vient) qui peut basculer sur la position 1 ou la position 2. II est l'intermédiaire entre les différentes sources et l'utilisation.

On distingue deux types d'inverseurs : les inverseurs manuels et les inverseurs automatiques.

L'inverseur automatique vient souvent avec le groupe électrogène sur lequel il doit être utilisé, par contre on peut acquérir facilement les inverseurs manuels sur le marché.

NF : Contact normalement fermé NO : Contact normalement ouvert BT : Basse Tension

HT : Haute Tension

Figure 5: Schéma d’ensemble groupe-secteur-inverseur

2.3.2.1.1. Composition d'un inverseur

 L'inverseur manuel

L'inverseur manuel est souvent fait d'un seul bloc qui en son sein peut être considéré comme deux contacteurs et possédant un levier pour le basculement sur l’un ou l’autre. Mais il est à souligner que ce sont des contacteurs virtuels car il n'y a pas de bobine à exciter et c'est le levier qui permet de faire la sélection.

 L'inverseur automatique

L'inverseur automatique n'a pas une configuration fixe. Il est fait souvent en fonction du groupe électrogène qu'il accompagne. Selon le constructeur du groupe électrogène, existe différents types de schémas de réalisation. Mais pour la plupart des groupes électrogènes, on peut identifier les blocs suivants :

Deux contacteurs de puissance

Un contacteur est un composant électrotechnique de puissance, composé essentiellement d'une bobine et des pôles, et qui peut être assimilé à un relais dans le cas de l'électricité. L'excitation de sa bobine crée un champ magnétique qui sera utilisé pour actionner ses différents contacts. Les deux contacteurs de puissance sont de grande capacité car c’est sur leurs pôles que tout le courant dissipé par la

charge passera. On arrive à faire le choix des contacteurs selon le courant maximal que la charge doit dissiper.

Un verrouillage

- Le verrouillage mécanique placé entre les deux contacteurs empêche le travail simultané de ceux-ci. Ce qui fait que même sans tension les deux contacteurs ne peuvent pas s’enclencher simultanément ;

- Le verrouillage électrique permet d'empêcher l'excitation simultanée des bobines des deux contacteurs.

Mais il est à noter qu'un seul bloc peut combiner les deux systèmes de verrouillage.

Une carte électronique munie d'un afficheur

C'est une carte qui permet la commande de démarrage du groupe électrogène. A ce niveau il y a une temporisation qui permet de retarder le contacteur du réseau électrique (SBEE) lors du retour secteur. Cette temporisation permet d'éviter les microcoupures et surtout d'assurer que le retour secteur soit correct. C'est la même carte qui permet de détecter la présence secteur par le biais des relais ou d'un contacteur selon le cas.

L'afficheur permet d'accéder aux différentes informations relatives aux tensions appliquées à l'entrée de l'inverseur. Ces informations sont entre autres :

- La valeur de la tension ; - L'intensité du courant ; - La fréquence de la tension ;

- La base de temps prévue pour la temporisation lors du retour secteur.

Il est à noter qu'il y a une programmation qui s'effectue sur les seuils de tensions (Groupe Electrogène et Secteur). Une baisse ou une élévation de tension qui n’est pas comprise dans la fourchette définie dans la programmation est considérée comme une absence d'énergie et provoque un basculement. On peut donc assister à un démarrage du groupe électrogène bien que l'énergie du réseau soit disponible. Généralement la fluctuation de la tension du réseau ne permet

des modifications sur le câblage des inverseurs ou de composer un autre inverseur.

Pour la plupart du temps, un inverseur est composé d’un bloc de temporisation au travail,de deux contacteurs qui servent au basculement du réseau aux bornes de la charge et des blocs auxiliaires.

La réalisation d'un inverseur automatique simple peut se rapporter au schéma électrique de la figure6.

Secteur Groupe électrogène

Figure 6: Schéma d’ensemble groupe-secteur sur démarrage automatique sur Inverseur.

KM1 : Contacteur secteur

KM2 : Contacteur groupe électrogène KA : Contacteur présence secteur

2.3.2.1.2. COMMENTAIRE DU SCHEMA

Au début, on suppose que seul le secteur est présent. Ce qui excite la bobine du contacteur KA et permet par suite l'ouverture du contact simple KA destiné à la commande du groupe, et du contact temporisé KA de la ligne du contacteur KM2.

Le contacteur KM2 n'étant pas excité, son contact km2 reste fermé. Ce qui permet le passage de l'énergie électrique du réseau sur les pôles du contacteur KM1. Une coupure du secteur désexcite la bobine KA, ce qui ramène les contacts KA à leurs positions de repos (fermé). Le contact simple KA étant fermé, le groupe démarre et son énergie passe sur les pôles du contacteur KM2. Un retour secteur excite la

KA

KA KM1 KM2

KM2

Commande pour le groupe électrogène

KM1 M1

bobine du contacteur KA et ordonne l'extinction du groupe. Le contact de temporisation normalement au reposKA met du temps à s'ouvrir pour favoriser l’excitation de la bobine du contacteur KM2 (ce processus permet de retarder l'énergie du réseau lors du retour secteur). Le contacteur KM2 étant désexcité, son contact km2 se ferme à nouveau et permet le passage de l'énergie électrique du réseau sur les pôles du contacteur KM1.

Ce schéma est beaucoup plus adapté pour les groupes électrogènes de la marque BERTONI. Quand on fait la comparaison entre les inverseurs des groupes électrogènes BERTONI et GESAN, on remarque que les groupes électrogènes BERTONI utilisent quatre fils pour leur commande (deux fils pour la présence secteur et deux autres servent à alimenter la batterie du groupe de façon permanente). Au niveau des groupes électrogène GESAN, le nombre de fil intervenant dans la commande varie et est en moyenne de quinze fils, ce qui fait que ce schéma d'inversion ne cadre pas avec le câblage du groupe GESAN.

L'inverseur du groupe électrogène de marque GESAN est composé uniquement de contacteurs et ne comporte pas de bloc temporisé. Toutefois il est à noter que la temporisation se fait à l'intérieur du groupe même depuis l'usine de fabrication.

II est important de souligner l'existence des inverseurs motorisés qui offrent une rapidité de fermeture et d’ouverture. En effet, un moteur commandé par une carte électronique permet de basculer d'un état à un autre. La disposition aux entrées de cet inverseur doit être respectée et inscrit dans l'ordre des phases. Une permutation des phases engendre un dysfonctionnement de cet inverseur à cause du sens de rotation du moteur. Pour corriger cela, certains inverseurs motorisés sont munis d'un correcteur de phase.

2.3.2.1.3. DOMAINES D'APPLICATIONS D'UN INVERSEUR

L'inverseur n'est pas seulement utilisé pour les groupes électrogènes, il peut être utilisé pour tous les systèmes dont une coupure d’énergie peut ralentir les activités ; exemple d’une usine de production de jus d’orange. Pour y arriver, on a

Figure 7: Système d'inversion d'onduleurs réalisé

Il ressort, de cette partie que l’installation d’un groupe électrogène requiert des dispositions à prendre surtout en matièrs de protection et de sécurité.