LES ONDULEURS AUTONOMES

Introduction :

Les onduleurs sont les convertisseurs statiques continu alternatif permettant de fabriquer une source de tension alternative à partir d’une source de tension continue.

Le signal alternatif en sortie peut être sinusoïdal ou non de fréquence fixe ou variable.

La figure montre le schéma symbolique de l’onduleur.

Comme on l’a vu au chapitre 2 (Les Redresseurs), un redresseur commandé tout thyristors peut fonctionner en onduleur. Ce type d’onduleur est dit   « non autonome » ou encore « assisté » car il ne permet de fixer ni la fréquence ni la valeur efficace des tensions du réseau alternatif dans lequel il débite. On se propose dans ce chapitre d’étudier les onduleurs autonomes. Ces derniers fixent eux-mêmes la fréquence et la valeur efficace de leur tension de sortie.

Les onduleurs sont utilisés principalement dans deux types de systèmes :

— Les ASI : alimentations sans interruption, (UPS : uninterruptible supply system en anglais). Elles servent le plus souvent d’alimentation de secours pour des systèmes informatiques. La source de tension continue est généralement constituée d’une batterie d’accumulateurs. La fréquence et l’amplitude de la tension de sortie sont fixes.

— Les variateurs de vitesse pour machines asynchrones. La source continue est obtenue par redressement du réseau. La fréquence et l’amplitude de la tension de sortie sont variables.

A/GENERALITES :

Les onduleurs autonomes se classent en deux groupes :

·       Onduleurs à fréquence fixe. Ceux-ci sont utilisés comme alimentation de sécurité dans le centre hospitaliers, les centrales téléphoniques, les ordinateurs, etc. Ces onduleurs sont alimentés à partir d’une batterie d’accumulateurs.

·       Onduleurs à fréquence variable. Ceux-ci sont alimentés en courant continu à partir du réseau alternatif par l’intermédiaire d’un redresseur. Ils fournissent des tensions de fréquence et d’amplitude variables utilisées pour contrôler la vitesse de moteurs à courant alternatif.

Les onduleurs autonomes se classent aussi d’après la forme d’onde de leur tension de sortie :

Onduleurs à onde rectangulaire : L’onde de sortie est rectangulaire. L’amplitude de l’onde de sortie dépend de la valeur de la tension d’entrée.

Onduleurs en créneaux de largeur variable : L’onde de sortie est constituée par des créneaux rectangulaires alternatifs et séparés par une zone morte à tension nulle. La tension de sortie varie si on agit sur la durée des créneaux.

·       Onduleurs à modulation d’impulsion (PWM) : L’onde de sortie est formée de trains d’impulsions positifs et négatifs, de largeur et d’espacement variable.  La résultante de la forme de sortie se rapproche d’une sinusoïde.