Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université de Sidi Bel Abbès - Djillali Liabes
Affiliation
Département Electrotechnique
Auteur
Elbilok, Nassima
Directeur de thèse
Bendaoud Abdelber (Professeur)
Filière
Electrotechnique
Diplôme
Doctorat
Titre
Modélisation d’un filtre en mode commun utilisé dans un variateur de vitesse
Mots clés
Compatibilité Electromagnétique, modélisation, simulation, perturbations conduites mode commun, Filtre, variateur de vitesse.
Résumé
L’étude de la compatibilité électromagnétique des systèmes électriques est devenue cruciale dès leur phase de conception, en vue de diminuer les coûts et les temps d’élaboration de prototypes. Malheureusement, elle est trop souvent considérée comme la dernière phase du développement du dispositif puisqu’elle représente le dernier obstacle à sa commercialisation. Si elle est intégrée à la conception, l’estimation à priori des perturbations conduites et rayonnées par la simulation peut alors permettre un gain considérable tant sur le plan économique que sur la durée des phases de recherche et de développement. La topologie classique d’un variateur de vitesse est constituée de l’association d’un redresseur à diode et d’un onduleur de tension. Cette association, du fait du redresseur à diode, est génératrice de courants harmoniques basse fréquence importants sur le réseau et ne permet pas la récupération d’énergie de freinage du moteur qui est dissipée dans des résistances. Une des solutions consiste à remplacer le redresseur à diodes par un redresseur à absorption sinusoïdale. Les variateurs de vitesse ou les associations convertisseur-machine-charge doivent répondre aux normes conduite et rayonnée comme la plupart des équipements électriques de nos jours. Même si leur utilisation, prépondérante dans le secteur industriel, leur permettrait parfois d’échapper à cette contrainte, leur utilisation progressive en milieu tertiaire nécessite de remplir, ou au moins de prévoir, l’aspect normatif. C’est à ce type d’exigences que sont aujourd’hui confrontées les entreprises spécialisées dans la conception de variateurs de vitesse et plus globalement de convertisseurs statiques. L’étude des perturbations électromagnétiques de ces convertisseurs constitue une démarche délicate et ambitieuse. L’utilisation d’un redresseur à absorption sinusoïdale génère des perturbations haute fréquence sur le réseau d’où la nécessité d’utiliser un filtre CEM. La méthode PEEC a montré d’excellentes performances à modéliser les structures d’électronique de puissance, par comparaison à la méthode des éléments finis. Le besoin de compacité des structures a conduit à faire cohabiter les parties magnétiques proches des circuits de puissance, ce qui rend plus difficile la qualification des performances CEM des dispositifs. La méthode PEEC ne permet pas facilement une prise en compte des parties magnétiques, contrairement à la méthode des éléments finis. De ce fait, afin de bénéficier des avantages de chacune d’elles, un couplage des deux méthodes est proposé à un filtre utilisé dans un variateur de vitesse pour lequel des améliorations vont être étudiées.
Statut
Validé