Traitement et conversion de l’énergie électrique

18h C / 6h TD / 18h EL / EE / 4 crédits ECTS

Patrick Bastard (Gif), Marc Petit (Metz), Mohammad Karimi (Gif), Bruno Lorcet (Gif), François Protat (Rennes)

Ce module présente tout d'abord les bases de l'électronique de puissance afin d'aborder l'étude des principaux convertisseurs statiques. S'appuyant sur les fondements exposés dans le module «principes et composants de l'électrotechnique», l'étude des machines tournantes à courant alternatif conduit ensuite à la description physique et à la modélisation des machines synchrones et asynchrones. Enfin, l'étude des principales associations convertisseur-machine permet une synthèse des cours d'électrotechnique de première et deuxième année.

Bases de l'électronique de puissance

Principes des convertisseurs statiques : fonctions réalisées, structures classiques - Interrupteur idéal, interrupteurs réels : régime de commutation, pertes - Principaux composants : propriétés fondamentales, principes de commande, domaines d'utilisation, limites, association de composants.

Convertisseurs continu-continu

Objectifs - Hacheurs : structures fondamentales - Différents régimes de fonctionnement - Réversibilité - Applications

Convertisseurs continu-alternatif

Objectifs - Onduleurs monophasés : structures fondamentales - Modes de fonctionnement, différentes lois de commande - Onduleurs triphasés

Convertisseurs alternatif-continu

Objectifs - Ponts redresseurs : montages de base en monophasé et en triphasé - Réversibilité, onduleurs assistés - Impact sur la source d'alimentation, facteur de puissance, courant absorbé, phénomène de commutation

Concepts généraux sur les machines à courant alternatif

Distribution sinusoïdale de champ - Création de champ tournant - Réalisation pratique - Harmoniques d'espace et de courant

Machine synchrone en régime permanent

Principe et réalisation pratique - Equations fondamentales - Schéma équivalent - Fonctionnement en alternateur - Utilisation en moteur

Moteur asynchrone en régime permanent

Principe et réalisation pratique - Equations fondamentales - Schéma équivalent - Mise en oeuvre sur un réseau à fréquence fixe - Alimentation à fréquence variable

Associations convertisseur-machine

Hacheur ou redresseur et machine à courant continu - Onduleur autonome et moteur asynchrone - Machine synchrone à vitesse variable

Bibliographie :

G. Séguier, «Les convertisseurs de l’électronique de puissance - tomes 1 à 4» , Ed. Lavoisier Tec et Doc.
L.W. Matsch, J.D. Morgan, «Electromagnetic and electromechanical machines» , Ed. John Wiley a Sons.
Prométhée, 'Entraînements électriques à vitesse variable - vol. 1 à 3», Ed. Lavoisier Tec et Doc.