L'architecture hybride des convertisseurs statiques utilisés dans le pilotage des entraînements asynchrones en traction électrique (1970-1995)

par Pierre Sechel

Thèse de doctorat en Sciences pour l'ingénieur

Sous la direction de Alexandre Herléa.


  • Résumé

    Les hypothèses de recherche engendrées par les présents travaux ont pour but d'étudier les phénomènes d'hybridation qui sont à l'origine des deux familles de convertisseurs statiques utilisés dans les entraînements asynchrones, à savoir les convertisseurs I et U. Les convertisseurs statiques à 2 étages qui alimentent aujourd'hui les engins - moteurs asynchrones sont l'aboutissement d'un processus complexe d'une vingtaine d'années au cours desquelles ont été progressivement combinés plusieurs développements technologiques provenant d'autres modes de traction, à l'instar des ponts redresseurs et des hacheurs, avec les onduleurs pilotés par la modulation de largeur d'impulsions. Pour autant, la densité des technologies employées dans les systèmes à double conversion ne suffit pas à expliquer la complexité des entraînements asynchrones. D'autres critères qui relèvent de l'énoncé théorique de la mécanique des solides nous aideront à comprendre pourquoi deux décennies se sont avérées nécessaires pour standardiser les systèmes de conversion et éliminer les blocages consécutifs à des préalables techniques. C'est la raison pour laquelle, l'analyse rétrospective des montages et coupes d'installation se rapportant à des applications représentatives des technologies asynchrones n'est pas dissociée des fondements théoriques qu'elle a impliqués. Médiation théorique qui souvent, fait émerger les seuls critères pertinents susceptibles d'introduire un rapport de causalité entre un choix technique et le faisceau de contraintes qui a déterminé ce choix. Dans cette optique, le travail d'analyse à entreprendre va nous conduire à investir chronologiquement le variateur de courant et ses sous-systèmes constitués de blocs redresseurs et de blocs hacheurs afin d'identifier l'influence de la tension de ligne sur les montages. Ensuite, les investigations porteront sur l'onduleur de tension et sur l'usage des lois intersectives de la modulation de largeur d'impulsions dans les fonctions de pilotage vectoriel utilisé en phase de démarrage et de pilotage scalaire au-delà de la vitesse nominale. Enfin, il conviendra d'observer les phénomènes de commutation dans la transmission du couple moteur avec un onduleur de courant.

  • Titre traduit

    The hybrid architecture of the static converters used in the piloting of the asynchronous drives in traction electric (1970-1995)


  • Résumé

    The purpose of the research hypotheses generated by this present work is to study the phenomena of hybridization which are at the origin of the two families of static converters used in asynchronous drives, i. E. I and U converters. The 2-stage static converters which today provide the supply to machines with asynchronous motors are the final result of a complex process which lasted a score of years, during which a number of technological developments originating from other methods of traction were progressively combined, after the fashion of rectifier bridges and choppers with inverters controlled by pulse-width modulation. And yet, the density of the technologies used in double conversion systems is not sufficient to explain the complexity of asynchronous drives. Other criteria which come within the province of the theoretical statement of solid mechanics will help us to understand why it took two decades to standardize the conversion systems and to get rid of the blockages resulting from technical prerequisites. This is why the retrospective analysis of circuits and sections of installation relating to applications representative of asynchronous technologies is not dissociated from the theoretical foundations which it entailed. A theoretical mediation which often brings out the only pertinent criteria which are able to introduce a relation of cause and effect between a technical decision and the set of constraints which determined this decision. Seen in this light, the analytical work which is to be undertaken will lead us to investigate chronologically the current variator and its sub-systems made up of rectifier blocks and chopper blocks in order to identify the influence of line voltage on the circuits. Then investigation will turn towards the voltage inverter and the use of the laws of intersection of pulse-width modulation in the functions of vector control used in the start-up phase and of scalar control beyond the nominal speed. Finally, observation should be undertaken of the phenomena of commutation in the transmission of motor torque with a current inverter.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : XII-332 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. fʿ 325-327. Glossaire

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Bibliothèque universitaire Lucien Febvre (Belfort).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Sc.2004.13.B
  • Bibliothèque : Université de technologie de Belfort-Montbéliard. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : THESE 04 SEC
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.