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Fig. 5. Diagramme de blocs de l'onduleur SLC CUBE4.
4.4.2. Redresseur-élévateur.
Le redresseur-élévateur a la double fonction de :
Convertir (redresser) la tension alternative (CA) en tension
•
continue (CC) en mode normal (tension du réseau d'entrée
présente), tension nécessaire à l'entrée de l'inverseur.
Adapter (élever) la tension des batteries (CC) à la tension
•
continue (CC) nécessaire à l'entrée de l'inverseur.
Cette tension continue générée par le redresseur-élévateur
(délivrée à l'inverseur) est appelée la tension de bus continu.
Le redresseur-élévateur présente un interrupteur statique à
l'entrée, à travers des thyristors, qui permet de sélectionner à
tout moment la source d'entrée, le réseau alternatif ou les bat-
teries, selon le mode de fonctionnement de l'onduleur.
L'étape de redressement-élévation est effectuée par les 3
ensembles de convertisseurs doubles de type « boost » (un
par phase) qui se composent d'un inducteur de puissance, de
transistors IGBT, de diodes et de condensateurs électrolytiques
pour le filtrage de la tension de bus. L'excitation des transistors
IGBT par PWM, contrôlée numériquement, est effectuée par un
des DSP à virgule flottante, afin d'obtenir :
Une absorption de courant sinusoïdale (THDi faible) en mode
•
normal ou CA, de sorte qu'aucune distorsion n'est ajoutée au
réseau d'entrée, évitant ainsi d'affecter le reste des charges.
Un facteur de puissance 1 à partir de niveaux de charge de
•
sortie très bas.
Un équilibrage d'absorption des courants d'entrée triphasés.
•
Une absorption de courant continu en mode batteries ou CC.
•
Le dimensionnement du redresseur permet de fournir de ma-
nière permanente à l'inverseur 100 % de charge, plus la puis-
sance nécessaire pour la charge des batteries.
4.4.3. Inverseur.
L'inverseur convertit la tension CC présente dans le bus continu
en tension alternative CA, stabilisée en amplitude et fréquence.
Par conséquent, il complète la double conversion, de sorte que
cette nouvelle tension CA « propre » est indépendante de la
tension d'entrée (isolée des éventuelles perturbations, pics,
creux, fréquence instables, etc.).
12
LIGNE
BYPASS
REDRESSEUR-BOOSTER
ENTRÉE
CA
PACK BATTERIES
BYPASS MANUEL
DC-LINK
INTERRUP-
TEUR STA-
INVERSEUR
TIQUE BYPASS
CHARGEUR
BATTERIE
L'architecture de ce convertisseur se base sur 3 inverseurs
monophasés indépendants à 3 niveaux de commutation (4 tran-
sistors IGBT par phase) afin de pouvoir :
Réduire les pertes de commutation (tension PWM divisée
•
de moitié par rapport à l'inverseur classique à 2 niveaux).
Réduire l'ondulation de commutation sur l'inducteur de
•
puissance, et réduire l'effort de filtrage L-C en général.
Augmenter la fréquence de commutation jusqu'à des va-
•
leurs non audibles.
Le contrôle de cet inverseur est également numérique. Il est
effectué par un autre noyau DSP à virgule flottante du système.
La tension générée présente :
Un taux de distorsion harmonique de tension (THDv) faible,
•
même pour les charges présentant de hauts niveaux de dis-
torsion (charge non linéaire).
Une tension de sortie stable, avec des précisions supé-
•
rieures à 0,5 % pour la tension, et supérieures à 0,05 %
pour la fréquence.
Limite de courant : face à des situations de court-circuit de
•
sortie, démarrage de charges avec surintensité du pic (« in-
rush »), ou similaires. L'inverseur limite le courant de sortie
en atténuant la tension de sortie (à la limite, jusqu'à 0 V
dans les cas de court-circuit), de façon à protéger l'équipe-
ment face à ces situations ou permet de « démarrer » des
charges qui présentent cette surintensité initiale.
L'inverseur est dimensionné pour fonctionner en permanence
à 100 %, mais aussi pour les surcharges provisoires selon une
courbe Charge-Temps, avec des valeurs typiques de 125 % pen-
dant 10 minutes, 150 % pendant 1 minute.
4.4.4. Batteries et chargeur de batteries.
Les batteries sont les éléments qui permettent à l'onduleur
de fonctionner en l'absence d'entrée CA, c'est-à-dire en mode
autonomie ou mode batteries. Ces éléments peuvent être inté-
grés dans l'armoire standard de l'onduleur ou dans une armoire
ou sur un banc externe (en option, également en combinaison
batteries internes et externes). Le nombre de batteries (habi-
tuellement en blocs de 12 V) est tel qu'il doit pouvoir permettre
au redresseur-élévateur de fonctionner dans ses marges opéra-
SORTIE CA
SALICRU
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