Etude comparative entre les performances d’un onduleur de tension à deux niveaux et multiniveaux

Abstract

L’utilisation des convertisseurs statiques dans l’industrie est devenue un champ extrêmement vaste, car les équipements industriels utilisent de plus en plus d’entrainement à vitesse variable. Les onduleurs de tension sont largement utilisés pour la commande des moteurs asynchrones. Nous avons commencé par la présentation de la généralité sur les onduleurs, principe de fonctionnement et une description des principales topologies des convertisseurs multiniveau avec leurs avantages et inconvénients. Ainsi que leurs domaines d’applications industrielles. L’utilisation de l’onduleur classique à deux niveaux dans le domaine des applications de forte puissance ne convient pas, car elle exige plusieurs limites, Pour contourner ces limites, on a proposé dans la littérature, les onduleurs multiniveaux qui permettent de générer une tension de sortie plus proche à la sinusoïdale. Il est nécessaire d’établir la stratégie de commande de ces onduleurs de façon à générer une tension plus proche de la forme sinusoïdale. Pour cela différentes stratégies de commande ont été élaborées pour les onduleurs à deux et à trois jusqu’à sept niveaux dont la plus courante est la stratégie de commande par palier et la modulation de la largeur d’impulsion triangle sinusoïdale. Nous avons étendu les notions connues pour la stratégie citée aux onduleurs à deux niveaux et à trois niveaux jusqu’à sept niveaux. La forme de la tension de sortie dépend également de la méthode utilisée pour la commande de l'onduleur. Dans le but de réduire les pertes de commutation et les harmoniques, et d’assurer une commande précise, la commande utilisée dans ce travail, c'est la modulation sinus-triangle et la commande pleine onde. Après simulation, on trouve que : • Si on augmente le nombre de niveaux on aura un taux de distorsion harmonique qui diminue. Donc la tension de sortie qui se rapproche de plus en plus de la sinusoïde. • La commande MLI nous donne des meilleures performances spectrales si on la compare à la commande pleine onde. Donc elle est plus efficace pour la neutralisation des harmoniques. • Si on augmente le nombre de niveaux, le temps de conduction des interrupteurs est réduit. Ce qui explique la diminution des pertes de puissances dans les semiconducteurs