Étude d'une stratégie de modulation de largeur d'impulsions pour un onduleur de tension triphasé à deux ou trois niveaux : la modulation Delta Sygma Vectorielle

Study of a pulse width modulation strategy for a two or three levels three-phases inverter : the Delta Sigma Vectorial strategy

• Auteur / Autrice : Christophe Lesbroussart
• Direction : Jean-Paul Vilain
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Contrôle des systèmes
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Compiègne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Espaces vectoriels

Électronique de puissance

Modulation par impulsions

Interrupteurs électriques

Convertisseurs électriques

Alimentations (électricité)

Onduleurs (électricité)

Résumé

L'étude porte sur la commande d'un onduleur de tension triphasé commandé en tension pour l'alimentation de charges triphasées. La stratégie proposée a pour but d'associer le principe de la modulation Delta Sigma et le concept de la modulation des vecteurs d'espace. Elle est chargée de limiter l'accumulation d'erreur entre une consigne vectorielle de tension et les vecteurs disponibles en sortie des convertisseurs. L'exposé des principes élémentaires de sélection des vecteurs permet d'optimiser le fonctionnement de la stratégie dans le cas d'un onduleur à deux niveaux. L'utilisation des concepts d'accessibilité des vecteurs et de la prédiction des dépassements de seuil contribue à réduire significativement la fréquence moyenne de commutation des interrupteurs. Il est montré que la stratégie s'adapte très aisément au contrôle des onduleurs à trois niveaux de tension. Les performances de la stratégie sont évaluées et comparées avec celles de la stratégie de modulation du vecteur d'espace classique. Pour cela, les critères classiques de la littérature sont recensés. D'autres critères adaptés à l'analyse des stratégies utilisant le concept des vecteurs d'espace sont proposés. Ils permettent de quantifier la qualité de la réalisation et le suivi des consignes vectorielles de tension. La stratégie est ensuite insérée dans un contrôleur vectoriel en tension d'une machine asynchrone. Les comparaisons avec la stratégie de modulation du vecteur d'espace mettent en exergue la capacité de la stratégie à suivre des consignes possédant une grande dynamique. La validation expérimentale de la stratégie montre la faisabilité de la mise en œuvre de cette nouvelle stratégie. La carte de commande et l'onduleur réalisé ont permis de valider l'ensemble des résultats des simulations.