ELEC 2311 : Physique interne des convertisseurs électromécaniques
Semaine 2 : Utilisation d'un modèle "circuit"
Guidance

Voyons si l'impression laissée par les exercices de la page précédente se confirme.

Exercice proposé S02-8 : redresseur monophasé avec condensateur de lissage, influence de la résistance interne du générateur

Exercice proposé S02-9 : redresseur monophasé avec condensateur de lissage, influence de l'inductance interne du générateur

Exercice proposé S02-10 : redresseur monophasé à courant débité constant, influence de l'inductance interne du générateur

Nous constatons lors des exercices ci-dessus qu'il est parfois difficile de caractériser complètement le convertisseur dont on a besoin sur base d'une analyse de type circuit, parce que le choix des valeurs nominales de ce convertisseur peuvent dépendre de certaines caractéristiques qui ne sont pas connues a priori.

La difficulté vient de ce que, si l'on veut imposer non seulement les valeurs nominales d'un convertisseur, mais encore la valeur des paramètres de son modèle circuit, il est pratiquement impossible de prévoir les conséquences de ces choix sur le dimensionnement du convertisseur. En fait, il est fort possible que le convertisseur ainsi spécifié soit irréalisable, ou hors de prix.

La démarche inverse est plus naturelle, à savoir se donner un ensemble de paramètres constructifs (dimensions géométriques, choix des matériaux) et chercher à en déduire la valeur des paramètres du modéle "circuit". En effet, il est plus facile de vérifier dans ce cas que le dispositif projeté est réalisable. Ce calcul des paramètres "circuit" ne peut cependant pas se faire dans le cadre du seul modèle "circuit", puisque par définition ce dernier ne prend pas en considération la répartition spatiale des phénomènes. Il faut donc pour suivre cette méthode mettre en oeuvre un modèle "champ", et utiliser des règles de correspondance entre les deux modèles afin de déduire de ce modèle "champ" la valeur des paramètres à introduire dans le modèle "circuit". Cette démarche est schématisée à la figure ci-dessous. Il s'agit d'une analyse directe qui doit donc encore être transformée en analyse inverse, laquelle ne pourra normalement se faire que par itérations successives.

On aura remarqué que la démarche décrite ci-dessus suppose que la conception du convertisseur et celle du système dont il fera partie sont effectuées simultanément (conception en fonction de l'utilisation).

Remarque relative aux redresseurs

Les exercices S02-8 à S02-10 sont relativement simples en ce sens que chacun d'eux ne considère qu'un seul paramètre. Les solutions de ces exercices ne sont donc utilisables que pour des dispositifs et des régimes de fonctionnement où l'influence d'un paramètre domine celle de tous les autres.

En pratique, plusieurs paramètres peuvent avoir simultanément une influence. Il peut s'agir de paramètres du générateur, des éléments de lissage situés en amont ou en aval du redresseur, ou encore de paramètres relatifs à la charge DC.

Lorsque le nombre de paramètres augmente, il devient de plus en plus difficile de fournir les résultats sous une forme "conviviale". La solution la plus simple peut alors être de faire appel à une routine de simulation pour déterminer les performances du dispositif plutôt que de chercher à tabuler ces performances en fonction de la valeur des paramètres.
Pour rappel, on doit souvent pour cela choisir entre réaliser un programme "maison" qui peut être utilisé comme sous-routine d'un programme d'optimisation ou ... utiliser un logiciel de simulation d'usage général et transférer les données et les résultats manuellement.

Dernière mise à jour le 12-09-2002