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Redressements triphasés

Index de l'article

Généralités

 Les tensions à redresser appelées tensions simples sont déphasées de 120° et ont pour expression:

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Les enroulements sièges des tensions à redresser sont généralement groupées en étoile.

 

Condition de deux diodes à électrode commune

 
 

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Anode commune

 Dans le cas des anodes communes c'est la diode Di qui conduit si vi est la négative.
 

Cathode commune

 Dans le cas de cathode commune, c'est la diode Di qui conduit si vi est la plus positive.
 

Conduction de deux thyristors à électrode commune

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Ici deux conditions peuvent se présenter.

Premier cas:

Aucun thyristor ne conduit, n'importe lequel peut s'amorcer à condition que Vi>U.

Deuxième cas:

Un thyristor conduit, par exemple th1: V=U. On peut amorcer th2 si V2>U dans ce cas U=V2 et th1 se désamorce. (VAK négatif)


 

 


Redressement non commandé

 

Redressement triphasé simple

 
 

100
Les trois diodes étant à cathode commune choisissent à tout moment la plus positive des trois tensions: une seule diode conduit à la fois.

 
 

101
Il y'a trois phases de conduction:

 
 

102

Etude de la tension redressée

 

UC (tension redressée) est périodique de période T/3 = 120°. UC est formée de 3 sommets, le sinusoïde de période T.

 

Tension moyenne redressée

 
 

103

Valeur extrême de uc

 
 

104

Tension inverse aux bornes des diodes (D1 par exemple)

 
 

105

Courant moyen

 
 

106

Courant efficace: dans la charge

 
 

107

Courant efficace de la diode

 
 

108

Définitions

  • On appelle indice de pulsation, le nombre de calotte de sinusoïde par période de la tension redressée. Pour notre cas P=3
  • On appelle indice de commutation Q, le dénominateur de la fraction représentant la durée de conduction d'une diode par période (ici chaque diode conduit pendant T/3; Q=3. On peut donc généraliser la formule de Ucmoy par:
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Redressement triphasé double

 

(PD3) est appelé pont de Graëtz triphasé.

 
 

110

Montage et fonctionnement

 

Les diodes Di à cathode commune choisissent parmi les tensions à redresseur, celle qui est la plus positive. Ce qui donne VA-VN tandis qu'au même moment les diodes Dj à anode commune choisissent, parmis ces tensions celle qui est la plus négative, ce qui donne VA-VN. La tension redressée sera alors UC=VA-VB= (VA-VN)-(VB-VN).
Elle est périodique et formée de 6 calottes de sinusoïde par période T. Donc sa période est T/6 et dans chaque période T, deux diodes conduisent à la fois.
P=6 ; Q=3

 
 

111

Tension moyenne redressée

 
 

112

Valeur extrême de Uc

 
 

113



Redressement commandé

 
 

114

Redressement triphasé simple (P3)

 
 

115

Fonctionnement

 
 

116

Variation Uc en fonction de l'angle d'amorçage

 
 

117


Redressement triphasé double

 

Montage tout thyristor PD3

 
 

118
NSiSk = NPiPk avec k = 1; 2; 3
Le fonctionnement est le même que dans le triphasé simple. Il en est de même que celui du triphasé simple.

 
 

119
Courant moyen dans IT=IC/3


 

Montage mixte en triphasé

 
 

120


 

 


Onduleur assisté

 

Les redressements tout thyristor fournissent une tension redressée donc la valeur moyenne a pour expression:

 
 

121
Avec U'C étant la tension moyenne obtenue avec un montage équivalent à la diode. Ces montages ont deux types de fonctionnement:

  • Fonctionnement normal à redresseur:
 

122
La tension moyenne redressée U'c est toujours positive. La puissance moyenne Pmoy= (U'CiC)moy est positive u'C>0. Donc l'énergie va du côté alternatif vers le côté continu.

 

123

  • Fonctionnement en onduleur
 

124
Donc l'énergie va du côté continu vers le réseau:

 
 

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On dit da ce cas que le montage fonctionne en onduleur non autonome assisté

    • Onduleur: à cause du sens d'écoulement de la puissance.
    • Assisté (non autonome): parce que le réseau continu d'imposer la forme et la fréquence des tensions alternatives.

Application

  • Montage PD3: Commande et freinage récupération d'énergie des moteurs à courant continu en puissance moyenne (20 à 50KW)
  • Pont mixte: Il ne peut pas fonctionner en onduleur donc la récupération d'énergie et le freinage ne sont pas permis. On l'utilise comme alimentation de puissance et variateur de vitesse de moteur à courant continu.