Conception et mise au point d'un module de connexion réseau modulaire, bidirectionnel en courant et isolé

Caron, Maxime (2012). Conception et mise au point d'un module de connexion réseau modulaire, bidirectionnel en courant et isolé. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

La nécessité de réduire le temps de développement des convertisseurs de puissance et d’augmenter l’efficacité des équipements de test ne cesse de croitre. Le développement continuel de technologie utilisant l’électricité, tel l’électrification de l’automobile contribue à accélérer cette tendance. De plus, le prix de l’énergie étant sans cesse à la hausse, l’intérêt d’introduire des équipements de tests régénératifs pour la validation des convertisseurs de puissance gagne en importance.

Les efforts déployés dans le projet de ce mémoire font suite au développement des émulateurs de charges régénératifs. Ce type de charge intelligente nécessite une interface de connexion avec le réseau. Pour certaines applications, cette interface doit être bidirectionnelle et présenter une isolation galvanique. Par exemple, les amplificateurs de puissance utilisés pour émuler le comportement d’une source de tension alternative, tels un réseau de distribution ou un moteur, peuvent fonctionner dans les quatre cadrans de couranttension. Il importe donc de fournir une connexion bidirectionnelle avec le réseau à ce type de convertisseur. D’autre part, dans la foulée du développement des convertisseurs multiniveau, la caractéristique isolée prend tout son sens, permettant de connecter plusieurs niveaux de tension de façon aléatoire.

Le développement d’une unité de connexion réseau effectuant une conversion CA-CC est donc traité dans ce travail. La conception et l’optimisation d’un convertisseur CC-CC et d’un convertisseur CA-CC sont traitées. La modélisation, la simulation, la conception et les tests expérimentaux sur un prototype de 5kW sont effectués. La stabilité de l’interconnexion entre les deux convertisseurs est également analysée et testée en pratique.

Résumé traduit

The need to reduce development time of power converters and improve the effectiveness of the test equipment continues to grow. This trend is further accelerated through the development of electricity-based technology, such as the electric or hybrid vehicle. As the price of energy continues to rise, regenerative test equipments used for validating power converters are gaining importance and attention.

The thesis focuses on the development of a regenerative load emulator constituent. This type of intelligent load requires a connection to the network interface, which, for some applications, must be bidirectional and must possess a galvanic isolation. For example, power amplifiers used to emulate the behaviour of a source of alternative voltage, such as a distribution network or an engine, can operate in four quadrants of current-voltage. In such cases, it is important to provide a two-way connection from the network to this type of converter. On the other hand, in the wake of the development of multi-level converters, the isolated feature makes sense for connecting several voltage levels in a random fashion.

The development of such network connexion unit processing AC-DC conversion is treated in this work. The design and optimization of DC-DC and AC-DC converters are treated. A 5kW prototype is used as a base to model, simulate, design and test such a system. Finally, the stability of the interconnection between the two converters is analyzed and tested in real time applications.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie électrique". Bibliographie : pages 155-157.
Mots-clés libres:	Convertisseurs électriques Essais. Convertisseurs continu-continu. Redresseurs de courant électrique. bidirectionnel, émulateur, galvanique, isolation, charge active, charge électronique, convertisseur CC-CC, convertisseur CA-CC
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Al-Haddad, Kamal
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt:	20 mars 2015 17:56
Dernière modification:	02 mars 2017 22:51
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/942

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