Licence EEA Module d’électronique de puissance

Redresseurs triphasés Exercice1 On considère le redresseur triphasé de la figure suivante : On donne : v1, v2, v3 un système triphasé équilibré direct : )sin(.220.21 tv ω=

f = 60 Hz, R = 50 Ω, L= 304mH, E = 325V, α = 60°

1) Tracer les courbes vL, iL, i1 2) Calculer la valeur moyenne de la tension aux bornes de la charge ainsi que le courant

moyen. Corrigé : 1) Calcul de l’angle d’extinction du courant β : Il est nécessaire de vérifier que à α = 60 le thyristor peut être amorcé, donc il faut comparer E et u12(ωt=α+30°) )30sin(.220.2.312 °+= tu ω Donc à ωt=α+30=60°+30°=90° u12 = 538,89 sin(120°) = 466,69V > E = 325 L’amorçage des thyristors est donc possible,

6,0220.2.3

325max

===U

Ea

4,0)](cos[cos ==ΦR

Larctg ω

L’angle d’extinction est obtenu à partir de l’abaque de Puschlowski pour a = 0,6 cosΦ= 0,4 et α1= α+60°=120° On trouve β = 162° L’indice de pulsation du montage est de p=6 donc l’angle critique est βc = 2π/6 + α1 =180° puisque β < βc, la conduction est discontinue l’angle de conduction est δ = β - α1 = 162° - 120° = 42°

Département Génie Electrique

Université Abdelmalek Essaâdi Faculté des Sciences et Techniques Tanger

2) Calcul de la valeur moyenne de la tension aux bornes de la charge : La période du signal uL est 2π/6 Sur l’intervalle [θ1=90°, θ2=162°], uL = u12 Sur l’intervalle [θ2=162°, θ3=180°], uL = E

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+= ∫ ∫

2

1

3

212 )(

26 θ

θ

θ

θ

ωωωπ

tEdtdtuVLmoy

VLmoy= 331V Le courant moyen de la charge est donné par :

REV

I LmoyLmoy

−=

ILmoy = 133mA

V1 V2 V3

u12 u13 u31 u23 u21 u32

E

Umax

α δ

0

iL

i1

θ1 θ2 θ3

Période= 2π/6

uL

Exercice2 Soit le redresseur triphasé de la figure suivante : On donne : v1, v2, v3 un système triphasé équilibré direct : )sin(.1101 tv ω=

f = 50 Hz, R = 5 Ω, L= 80mH, E = 76V, α = 45°

1) Tracer les courbes vL, iL, vT1, iT1, iD4, i1 2) Calculer la valeur moyenne de la tension aux bornes de la charge ainsi que le courant

moyen. 3) Calculer la température sur les boîtiers des diodes sachant que les diodes utilisées ont

pour caractéristiques : Rthjc = 1°C/W, Rthcd = 2°C/W, Rthda = 3,5°C/W, rT = 10mΩ, VT0 = 1V, Ta = 50°C

Corrigé : 1) Calcul de l’angle d’extinction du courant β : Il est nécessaire de vérifier que à α = 45° les thyristors peuvent être amorcés, donc il faut comparer E et u12(α+30°) )30sin(.110.312 °+= tu ω Donc à ωt=α+30=45°+30°=75° u12 = 190,5 sin(105°) = 184V > E = 76 L’amorçage des thyristors est donc possible,

4,0220.2.3

325max

===U

Ea

2,0)](cos[cos ≅=ΦR

Larctg ω

L’angle d’extinction est obtenu à partir de l’abaque de Puschlowski pour a = 0,4 cosΦ= 0,2 et α1= α+60°=105° On trouve β = 196° L’indice de pulsation du montage est de p=6 donc l’angle critique est βc = 2π/6 + α1 =165° puisque β > βc, la conduction est donc continue

iL

iT1

iD4

i1

V1 V2 V3

u12 u13 u31 u23 u21 u32

E

Umax

α

0 Période = 2π/3

vL

V1 V2 V3

u12 u13 u31 u23 u21 u32 vT1

θ1 θ2 θ3

2) valeur moyenne du la tension au bornes de la charge :

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+= ∫ ∫

2

1

3

21212 )(

23 θ

θ

θ

θ

ωωωπ

tdutdtuVLmoy

VLmoy= 155V Le courant moyen de la charge est donné par :

REV

I LmoyLmoy

−=

ILmoy = 15,8A 3) température du boîtier des diodes Tc (temperature of case) La température du boîtier du composant est donné par : Tc – Ta = Pdis . Rthca ou encore Tc = Pdis . Rthca + Ta Pdis est la puissance dissipée dans le composant : Pdis = rT .Ieff² + VT0.IDmoy IDmoy = ILmoy /3 et Ieff = ILmoy / 3 Donc Pdis = 6, 13 W Rthca = Rthcd + Rthda = 5,5 °C/W On trouve donc : Tc = 83,7°C