ETUDE DE LA COMMANDE ET DU FONCTIONNEMENT D'UN PONT DE GRAETZ TRIPHASE A THYRISTORS EN
REDRESSEUR ET ONDULEUR ASSISTÉ.
But : Etude d'un pont à thyristors à commande synchronisée sur son réseau d'alimentation. Etude du fonctionnement du pont en redresseur et en onduleur assisté.
On demande un exposé clair à l’aide de documents synchronie. La synthèse doit être concise et argumentée.
Un pont redresseur à thyristors PT3 comporte six thyristors (voir schéma ci- dessus). Il est alimenté par un système de tensions triphasé équilibré dont les tensions entre phases et neutre de valeur efficace V et de fréquence f ont pour équations :
ω
= ⋅
ω π
= ⋅ −
ω π
= ⋅ −
Le pont PT3 est connecté en A et B à un récepteur actif dont l’inductance est supposée suffisamment élevée pour que le courant Ι puisse être considéré comme constant.
L'angle de retard à l'amorçage des thyristors est compté à partir de la commutation naturelle.
1- Représenter graphiquement en fonction du temps : la tension ut entre les points A et B lorsque = 30° (Utiliser le document réponse).
Dessiner également la forme du courant ith1 dans le thyristor Th1 et du courant iR dans le fil de ligne R.
2- Exprimer la valeur moyenne Utmoy de ut en fonction des données.
(On rappelle que si α = 0, on a :Umoy = 3U 2 )
3- La source qui alimente notre pont est un transformateur triphasé 230V/24V.
Définir le couplage du secondaire de sorte à ce que la valeur maximum Utmoy-max
soit inférieure à 40V.
4- Le réseau d'alimentation triphasé (secondaire du transformateur) alimente une machine à courant continu M de type AXEM à travers un pont tout thyristors (T1, T2, T3, T1’, T2’, T3’, voir schéma ci-dessous).
Le courant d'intensité I0 est supposé parfaitement lissé (inductance de 100mH).
Le dispositif de synchronisation des impulsions de commande des thyristors comprend le transformateur Ts, les circuits intégrés A, B, C (des TCA 785) et les transformateurs d'impulsions T.
Quelles tensions au secondaire du transformateur doit-on choisir pour synchroniser les impulsions de gâchette ? Définir pour cela à quel moment on
peut commander le thyristor T1, la tension de référence devra passer par zéro à ce moment précis (aidez vous des oscillogrammes du document réponse).
Identifier les circuits intégrés chargés de transmettre aux TCA785 les signaux de synchronisation. Réaliser le câblage et visualiser les signaux de synchronisation v1s, v2s et v3s des circuits intégrés A, B et C. On chargera la génératrice du groupe AXEM avec un rhéostat de 10 / 5.7A.
5- Visualiser les signaux de commande gâchette en sortie des TCA785 en concordance de temps des signaux de synchronisation et commenter.
6- Quel est le rôle du circuit intégré NE555 ? Visualiser et commenter les signaux de commande gâchette aux primaires des transformateurs d’impulsions. Quel est le rôle de ces transformateurs d’impulsions ?
7- Visualiser la tension aux bornes de la charge ainsi que le courant absorbé.
Quel est le sens de transfert de la puissance ?
8- Alimenter la génératrice de sorte à ce qu’elle fonctionne en moteur dans le sens de rotation inverse au précédent. Régler la commande de retard à l’amorçage pour que le pont fonctionne en onduleur assisté. Visualiser la tension aux bornes de la charge ainsi que le courant absorbé. Quel est le sens de transfert de la puissance ?
9- Visualiser les signaux de commande gâchette en sortie des TCA785 en concordance de temps des signaux de synchronisation et commenter.
10- Donner les intervalles de valeurs d’angle de retard à l’amorçage pour les fonctionnements en redressement en en onduleur assisté.
11- Donner un exemple concret de convertisseur utilisant cette technologie.
