Cours d'électronique de puissance
Chapitre 2 : LES CONVERTISSEURS AC/AC : LES GRADATEURS
Objectifs :
Savoir le principe de fonctionnement du gradateur.
Savoir tracer les différentes grandeurs d’entrés et de sorties d’un gradateur.
Savoir dimensionner et calculer un gradateur dans une installation.
1. Généralités
1.1.Définition
Un gradateur c’est un convertisseur statique qui produit un système de tension et courant alternatifs variable à partir d’une source de tension alternative, sans en modifier la fréquence.Un gradateur est un appareil de commande qui permet de contrôler la puissance absorbée par un récepteur en régime alternatif.
1.2.Principe de fonctionnement
Le gradateur est un interrupteur qui permet d’établir et d’interrompre la liaison entre la source et le récepteur. La tension aux bornes du récepteur évolue en fonction de la séquence de commande de l’interrupteur.
1.3.Constitution
Généralement l’interrupteur est bidirectionnel en courant. Il se compose d’une partie puissance et d’une partie commande intégrées dans le même bloc.
La partie puissance est constituée de deux thyristors montés « tête-bêche » pour les fortes puissances supérieures à 10 kW, ou d’un triac pour les puissances inférieures.
La partie commande est constituée de divers circuits électroniques permettant d’élaborer les signaux de commande des thyristors à partir d’un ordre de commande extérieur. Suivant les types de gradateur, ce signal de commande sera de type tout ou rien (TOR) ou bien analogique.
2. Gradateur monophasé à angle de phase
Il est alimenté par une tension sinusoïdale de valeur efficace constante, et fournit à la charge une tension alternative non sinusoïdale de même fréquence que la tension d’alimentation, mais de valeur efficace réglable.
2.1.Charge résistive
3. Gradateur monophasé à train d’ondes
3.1.Définition
C’est un convertisseur statique, qui est alimenté par une tension sinusoïdale de valeur efficace constante, et fournit à la charge des salves de tension de manière à faire varier la valeur efficace de la tension aux bornes de la charge.
3.2. Principe de fonctionnement
Dans ce type de gradateur, le signal envoyé sur l’entrée de commande du gradateur est de type « TOR ». Le thyristor Th 1 et le thyristor Th 2 sont amorcés de manière continue pendant le temps « T on » et ils sont ensuite bloqués jusqu’à la fin de la période de modulation.
4. Gradateur Triphasé
4.1.Constitution
Un gradateur triphasé est formé par trois gradateurs monophasés montés en étoile ou en triangle.
4.2.Gradateur triphasé en amont
4.3.Gradateur triphasé en aval
4.4.Gradateur triphasé cas d’une charge résistive
4.5.Gradateur triphasé cas d’une charge RL
5. Gradateur triphasé mixte
6. Domaine d’utilisation des gradateurs
