Le redressement monophasé commandé

Faisant suite aux éléments introductifs relatifs à l’électronique de puissance décrits dans « Introduction au redressement monophasé non commandé », ce document aborde les convertisseurs d’énergie délivrant des niveaux de tension moyennes variables. La nécessité de réglage impose donc l’usage de composants de puissance commandables, en l’occurrence des thyristors.
Après la définition d’un redresseur commandé, l’introduction de la structure du convertisseur alternatif-continu et les restrictions d’étude, une analyse du débit du convertisseur sur une charge résistive montre l’évolution temporelle des différentes grandeurs importantes. C’est l’occasion de mettre en place les performances en termes de variation des valeurs moyenne et efficace des tensions et courants délivrés à la charge. Ces déterminations permettent d’évaluer les contraintes de fonctionnement en vue du choix des thyristors. Mais comme cette fonction opère dans le cadre de la gestion d’énergie, le facteur de puissance est déterminé afin de montrer l’efficacité énergétique de la conversion.
Après cette entrée en matière, la charge, résolument industrielle, comportant une inductance est introduite. Étude transitoire d’abord afin de montrer l’établissement d’un régime permanent. Dans les deux cas, les formes d’ondes essentielles sont présentées pour déboucher sur la distinction de deux modes de fonctionnement : la conduction discontinue et continue . C’est cette dernière qui est approfondie en premier : la continuité du courant dans la charge permet d’envisager son modèle élémentaire (la source de courant constant). L’évaluation des grandeurs caractéristiques permet de dimensionner les commutateurs.
Se rapprochant toujours de la réalité industrielle, l’étude d’un débit sur une machine à courant continu (MCC) passe par la prise en compte d’une f.c.e.m. associée à l’assemblage RL précédent. Ces évaluations s’accompagnent naturellement des critères de dimensionnement des composants.
Toujours soucieux du comportement énergétique, la puissance transmise à la charge est évaluée dans le cas d’un courant constant pour envisager la notion de quadrants de fonctionnement. Dans cette analyse, apparaît un comportement nécessitant le transfert d’énergie de la charge vers le réseau, c’est le fonctionnement en onduleur assisté. Synthétisant tous ces comportements, la structure du redresseur quatre quadrants est mise en place pour être étudiée succinctement.
Pour terminer, un retour sur le comportement discontinu du courant permet d’apprécier la dégradation des performances du redresseur et d’envisager des adaptations importantes pour améliorer le fonctionnement.