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L'utilisation d’un thyristor permet de faire varier les grandeurs électriques de sortie : on dit que le redresseur est commandé.



Redresseur/Redresseur double alternance triphasé

Introduction.
Les tensions d'entrée utilisées pour illustrer ce chapitre constituent un système triphasé équilibré.
Il existe deux types de redresseurs simple alternance triphasés :
Pour aborder ce chapitre, il faut avoir compris les fonctions Min et Max étudiées en introduction.
Pont de Graetz triphasé à diodes.
Ce type de redresseur est réalisé en utilisant un montage en bi-alternance sur trois phases (V1, V2, V3 ou aussi L1, L2, L3) avec des diodes comme le montre le schéma suivant.
Les tensions formula_1, formula_2 et formula_3 sont des tensions entre phase et neutre (tensions simples) de valeur efficace formula_4.
Si les enroulements sont montés en étoile, en utilisant le neutre ce sont alors les tensions simples qui sont utilisées, ce qui fait perdre l’intérêt du triphasé. Quand les enroulements sont en triangle on ne dispose que des tensions composées.
Les fonctions Max et Min assurent que
Supposons que nous ayons le système triphasé suivant :
Posons formula_14, la période de ces tensions.
Entre 0 et formula_15, la tension formula_3 est maximale et la tension formula_2 est minimale. Par conséquent, les diodes formula_7 et formula_10 conduisent donc et la tension formula_20 de sortie vaut la tension formula_21 entre les phases 3 et 2.
Entre formula_15 et formula_23, la tension formula_1 est maximale et la tension formula_2 est minimale. Par conséquent, les diodes formula_5 et formula_10 conduisent donc et la tension formula_20 de sortie vaut la tension formula_29 entre les phases 1 et 2.
Entre formula_23 et formula_31, la tension formula_1 est maximale et la tension formula_3 est minimale. Par conséquent, les diodes formula_5 et formula_8 conduisent donc et la tension formula_20 de sortie vaut la tension formula_37 entre les phases 1 et 3.
Résumons les valeurs de la tension de sortie en fonction des diodes qui conduisent :
Calcul de la valeur moyenne de la tension de sortie :
La tension de sortie est constituée de portions de sinusoïdes de valeur efficace formula_38. La tension de sortie est périodique de période formula_39. Calculons, par exemple, la valeur moyenne lorsque les diodes formula_5 et formula_8 conduisent.
La valeur moyenne de la tension de sortie est alors :
formula_42
Finalement
Courants formula_43, formula_44 et formula_45
Lorsque la diode formula_5 conduit, la source de courant impose formula_47.
Lorsque la diode formula_8 conduit, la source de courant impose formula_49.
Lorsque la diode formula_6 conduit, la source de courant impose formula_51.
Lorsque la diode formula_9 conduit, la source de courant impose formula_53.
Lorsque la diode formula_7 conduit, la source de courant impose formula_55.
Lorsque la diode formula_10 conduit, la source de courant impose formula_57.
La réponse à ce type de redresseur avec un système triphasé sinusoïdal équilibré est donc :
Pont de Graetz triphasé à thyristors.
Ce type de redresseur est réalisé en utilisant un montage en pont de Graetz avec des thyristors comme le montre le schéma suivant :
Les tensions formula_1, formula_2 et formula_3 sont des tensions entre phase et neutre de valeur efficace formula_4.
Les fonctions Max et Min assurent que
Supposons que nous avons le système triphasé suivant :
Posons formula_14, la période de ces tensions.
Entre 0 et formula_72, la tension formula_3 est maximale et la tension formula_2 est minimale. Par conséquent, les thyristors formula_64 et formula_67 conduisent donc et la tension formula_20 de sortie vaut la tension formula_21 entre les phases 3 et 2.
Entre formula_72 et formula_80, la tension formula_1 est maximale et la tension formula_2 est minimale. Par conséquent, les thyristors formula_62 et formula_67 conduisent donc et la tension formula_20 de sortie vaut la tension formula_29 entre les phases 1 et 2.
Entre formula_80 et formula_88, la tension formula_1 est maximale et la tension formula_3 est minimale. Par conséquent, les thyristors formula_62 et formula_65 conduisent donc et la tension formula_20 de sortie vaut la tension formula_37 entre les phases 1 et 3.
Résumons les valeurs de la tension de sortie en fonction des diodes qui conduisent :
Calcul de la valeur moyenne de la tension de sortie :
La période de formula_95 est formula_39. Calculons, par exemple, la valeur moyenne lorsque les thyristors formula_62 et formula_65 conduisent.
La valeur moyenne de la tension de sortie est alors :
formula_99
Donc
formula_100
Finalement
Courants formula_43, formula_44 et formula_45
Lorsque le thyristor formula_62 conduit, la source de courant impose formula_47.
Lorsque le thyristor formula_65 conduit, la source de courant impose formula_49.
Lorsque le thyristor formula_63 conduit, la source de courant impose formula_51.
Lorsque le thyristor formula_66 conduit, la source de courant impose formula_53.
Lorsque le thyristor formula_64 conduit, la source de courant impose formula_55.
Lorsque le thyristor formula_67 conduit, la source de courant impose formula_57.
La réponse à ce type de redresseur avec un système triphasé sinusoïdal équilibré est donc :
Conclusion.
L'utilisation de ponts de Graetz permet de redresser la tension d'entrée.
L'utilisation d’un thyristor permet de faire varier les grandeurs électriques de sortie.



Redresseur/Redresseur quatre quadrants





Redresseur/Quiz/QCM

Cet exercice est un questionnaire à choix multiples d'application directe des notions vues pendant cette leçon. Il faut choisir la bonne réponse parmi les quatre possibles.
Les questions ont été classé par chapitre.
Chapitre 2 : Redresseur simple alternance monophasé.
<quiz display=simple>
-
+
-
</quiz>



Étude des systèmes électriques/Oscillations libres dans un circuit RLC

= Étude expérimentale =
Observations.
On observe des oscillations électriques amorties pseudo-périodiques. On note formula_1 la pseudo-période des oscillations.
Influence de R.
Si, en partant d’un régime pseudo-périodique, on augmente progressivement R, les oscillations s'amortissent de plus en plus vite. On observe également une augmentation de la pseudo-période. Lorsque la résistance atteint une valeur critique, il n'y a plus d'oscillations. Au dela de cette valeur critique, aucun comportement oscillant n'est observé
Influence de L et C.
= Étude analytique d’un circuit oscillant =
On note :
Équation différentielle.
D'après la loi d'additivité des tensions,
formula_8
formula_9
Donc formula_11
Où formula_12 est la dérivée seconde de la tension aux bornes du condensateur en fonction du temps. On la note aussi formula_13, par extension de la notation formula_14.

L'utilisation d’un thyristor permet de faire varier les grandeurs électriques de sortie : on dit que le redresseur est commandé.

Redresseur/Redresseur double alternance triphasé

Introduction.

Les tensions d'entrée utilisées pour illustrer ce chapitre constituent un système triphasé équilibré.

Il existe deux types de redresseurs simple alternance triphasés :

Pour aborder ce chapitre, il faut avoir compris les fonctions Min et Max étudiées en introduction.

Pont de Graetz triphasé à diodes.

Ce type de redresseur est réalisé en utilisant un montage en bi-alternance sur trois phases (V1, V2, V3 ou aussi L1, L2, L3) avec des diodes comme le montre le schéma suivant.

Les tensions formula_1, formula_2 et formula_3 sont des tensions entre phase et neutre (tensions simples) de valeur efficace formula_4.

Si les enroulements sont montés en étoile, en utilisant le neutre ce sont alors les tensions simples qui sont utilisées, ce qui fait perdre l’intérêt du triphasé. Quand les enroulements sont en triangle on ne dispose que des tensions composées.

Les fonctions Max et Min assurent que

Supposons que nous ayons le système triphasé suivant :

Posons formula_14, la période de ces tensions.

Entre 0 et formula_15, la tension formula_3 est maximale et la tension formula_2 est minimale. Par conséquent, les diodes formula_7 et formula_10 conduisent donc et la tension formula_20 de sortie vaut la tension formula_21 entre les phases 3 et 2.

Entre formula_15 et formula_23, la tension formula_1 est maximale et la tension formula_2 est minimale. Par conséquent, les diodes formula_5 et formula_10 conduisent donc et la tension formula_20 de sortie vaut la tension formula_29 entre les phases 1 et 2.

Entre formula_23 et formula_31, la tension formula_1 est maximale et la tension formula_3 est minimale. Par conséquent, les diodes formula_5 et formula_8 conduisent donc et la tension formula_20 de sortie vaut la tension formula_37 entre les phases 1 et 3.

Résumons les valeurs de la tension de sortie en fonction des diodes qui conduisent :

Calcul de la valeur moyenne de la tension de sortie :

La tension de sortie est constituée de portions de sinusoïdes de valeur efficace formula_38. La tension de sortie est périodique de période formula_39. Calculons, par exemple, la valeur moyenne lorsque les diodes formula_5 et formula_8 conduisent.

La valeur moyenne de la tension de sortie est alors :

formula_42

Finalement

Courants formula_43, formula_44 et formula_45

Lorsque la diode formula_5 conduit, la source de courant impose formula_47.

Lorsque la diode formula_8 conduit, la source de courant impose formula_49.

Lorsque la diode formula_6 conduit, la source de courant impose formula_51.

Lorsque la diode formula_9 conduit, la source de courant impose formula_53.

Lorsque la diode formula_7 conduit, la source de courant impose formula_55.

Lorsque la diode formula_10 conduit, la source de courant impose formula_57.

La réponse à ce type de redresseur avec un système triphasé sinusoïdal équilibré est donc :

Pont de Graetz triphasé à thyristors.

Ce type de redresseur est réalisé en utilisant un montage en pont de Graetz avec des thyristors comme le montre le schéma suivant :

Les tensions formula_1, formula_2 et formula_3 sont des tensions entre phase et neutre de valeur efficace formula_4.

Les fonctions Max et Min assurent que

Supposons que nous avons le système triphasé suivant :

Posons formula_14, la période de ces tensions.

Entre 0 et formula_72, la tension formula_3 est maximale et la tension formula_2 est minimale. Par conséquent, les thyristors formula_64 et formula_67 conduisent donc et la tension formula_20 de sortie vaut la tension formula_21 entre les phases 3 et 2.

Entre formula_72 et formula_80, la tension formula_1 est maximale et la tension formula_2 est minimale. Par conséquent, les thyristors formula_62 et formula_67 conduisent donc et la tension formula_20 de sortie vaut la tension formula_29 entre les phases 1 et 2.

Entre formula_80 et formula_88, la tension formula_1 est maximale et la tension formula_3 est minimale. Par conséquent, les thyristors formula_62 et formula_65 conduisent donc et la tension formula_20 de sortie vaut la tension formula_37 entre les phases 1 et 3.

Résumons les valeurs de la tension de sortie en fonction des diodes qui conduisent :

Calcul de la valeur moyenne de la tension de sortie :

La période de formula_95 est formula_39. Calculons, par exemple, la valeur moyenne lorsque les thyristors formula_62 et formula_65 conduisent.

La valeur moyenne de la tension de sortie est alors :

formula_99

Donc

formula_100

Finalement

Courants formula_43, formula_44 et formula_45

Lorsque le thyristor formula_62 conduit, la source de courant impose formula_47.

Lorsque le thyristor formula_65 conduit, la source de courant impose formula_49.

Lorsque le thyristor formula_63 conduit, la source de courant impose formula_51.

Lorsque le thyristor formula_66 conduit, la source de courant impose formula_53.

Lorsque le thyristor formula_64 conduit, la source de courant impose formula_55.

Lorsque le thyristor formula_67 conduit, la source de courant impose formula_57.

La réponse à ce type de redresseur avec un système triphasé sinusoïdal équilibré est donc :

Conclusion.

L'utilisation de ponts de Graetz permet de redresser la tension d'entrée.

L'utilisation d’un thyristor permet de faire varier les grandeurs électriques de sortie.

Redresseur/Redresseur quatre quadrants

Redresseur/Quiz/QCM

Cet exercice est un questionnaire à choix multiples d'application directe des notions vues pendant cette leçon. Il faut choisir la bonne réponse parmi les quatre possibles.

Les questions ont été classé par chapitre.

Chapitre 2 : Redresseur simple alternance monophasé.

-

+

-

</quiz>

Étude des systèmes électriques/Oscillations libres dans un circuit RLC

= Étude expérimentale =

Observations.

On observe des oscillations électriques amorties pseudo-périodiques. On note formula_1 la pseudo-période des oscillations.

Influence de R.

Si, en partant d’un régime pseudo-périodique, on augmente progressivement R, les oscillations s'amortissent de plus en plus vite. On observe également une augmentation de la pseudo-période. Lorsque la résistance atteint une valeur critique, il n'y a plus d'oscillations. Au dela de cette valeur critique, aucun comportement oscillant n'est observé

Influence de L et C.

= Étude analytique d’un circuit oscillant =

On note :

Équation différentielle.

D'après la loi d'additivité des tensions,

formula_8

formula_9

Donc formula_11

Où formula_12 est la dérivée seconde de la tension aux bornes du condensateur en fonction du temps. On la note aussi formula_13, par extension de la notation formula_14.