Définition: L’onduleur source de courant convertit le courant continu d’entrée en courant alternatif. Dans l’onduleur à source de courant, le courant d’entrée reste constant mais ce courant d’entrée est réglable. L’onduleur source de courant est également appelé onduleur alimenté en courant. La tension de sortie de l’onduleur est indépendante de la charge. L’ampleur et la nature du courant de charge dépendent de la nature de l’impédance de charge.
Contrôle de l’onduleur de source de courant
Un inverseur de source de courant à thyristors est illustré dans la figure ci-dessous. Les diodes D1-D6 et le condensateur C1-C6 assurer la commutation du thyristor T1-T6qui sont tirés avec une différence de phase de 60º dans l’ordre de leur numéro. Il montre également la nature de la forme d’onde du courant de sortie. L’onduleur agit comme une source de courant en raison de la grande inductance LD en liaison CC. La composante fondamentale du courant de phase du moteur est illustrée dans la figure ci-dessous.
Le couple est contrôlé en faisant varier le courant du circuit intermédiaire Id en changeant la valeur de Vd. Lorsque l’alimentation est en courant alternatif, un redresseur contrôlé est connecté entre l’alimentation et l’onduleur. Lorsque l’alimentation est en DC, un hacheur est interposé entre l’alimentation et l’onduleur.
Le principal avantage de l’onduleur à source de courant est sa fiabilité. Dans le cas d’un onduleur à source de courant, une défaillance de commutation dans la même branche ne se produit pas en raison de la présence d’une grande inductance Ld.
Dans un moteur à induction, la montée et la chute du courant sont très rapides. Cette montée et cette baisse du courant génèrent d’importantes pointes de vitesse du moteur. C’est pourquoi un moteur à faible inductance de fuite est utilisé. La capacité de commutation C1-C6 réduire les pointes de tension en réduisant le taux de montée et de descente du courant. Une grande valeur de capacité est nécessaire pour réduire suffisamment les pointes de tension.
Freinage régénératif et fonctionnement multiquadrant du CSI
Lorsque la vitesse du moteur est inférieure à la vitesse synchrone, la machine fonctionne comme un générateur. L’énergie circule de la machine vers le circuit intermédiaire et la tension du circuit intermédiaire Vd inverse. Si un convertisseur entièrement contrôlé fonctionne comme un onduleur, l’alimentation électrique du circuit intermédiaire sera transférée à l’alimentation CA et un freinage par récupération aura lieu. Par conséquent, aucun équipement supplémentaire n’est requis pour le freinage par récupération du variateur de vitesse à courant continu.
Le variateur peut avoir une capacité de freinage par récupération et un fonctionnement à quatre quadrants si un hacheur à deux quadrants fournit du courant dans un sens, mais qu’une tension dans les deux sens est utilisée.
Contrôle de vitesse en boucle fermée des disques CSI
Le lecteur CSI en boucle fermée est illustré dans la figure ci-dessous. La vitesse réelle ωm est comparée à la vitesse de référence ω*m. L’erreur de vitesse est contrôlée via le contrôleur PI et le régulateur de glissement. Le régulateur de glissement règle la commande de vitesse de glissement ω*sl. La vitesse synchrone obtenue en ajoutant ωmω*sl détermine la fréquence du variateur.
Un flux constant est obtenu lorsque la vitesse de glissement ωsl et mois avoir la relation. Depuis que jed est proportionnel à Isselon l’équation ci-dessous, une relation similaire existe entre ωsl et moid pour un fonctionnement à flux constant.
Basé sur la valeur de ω*slle flux de contrôle de flux produit un courant de référence commun I*dqui, grâce à un contrôle de courant en boucle fermée, ajuste le courant du circuit intermédiaire Id pour maintenir un flux constant. La limite imposée à la sortie du régulateur à glissement, limite Id au flux nominal de l’onduleur. Par conséquent, toute correction de l’erreur de vitesse est effectuée au courant maximum autorisé du variateur et au couple maximum disponible, offrant ainsi une réponse transitoire rapide et une protection du courant.