redresseurs

Electronique de puissance ESA2/ISTA Béni Mellal

________________________________________________________________________Ch2 : Les redresseurs page : 1/25

CHAPITRE 2 :

LES REDRESSEURS

Introduction :

Un redresseur est un convertisseur alternatif continu permettant de fournir, à partir d’une tension alternative monophasée ou triphasée, une tension continue fixe ou variable.Pratiquement, on rencontre les redresseurs dans les variateurs de vitesse pour moteurs à courant continu, dans les chargeurs de batteries, les postes de soudure ou encore comme étage d’entrée d’un onduleur autonome…etc.Les redresseurs peuvent être classés en deux grandes familles :

Les redresseurs non commandés, qui sont à base de diodes. Ils fournissent une tension redressée à valeur moyenne constante.

Les redresseurs commandés, qui sont à base de thyristors et diodes. Ils délivrent une tension redressée à valeur moyenne ajustable.

A noter que dans un redresseur, la fréquence du signal de sortie est au moins égale à celle du réseau alternatif.

Symbole d’un redresseur :



A/ Redresseurs à diodes monophasés:1/Redresseur simple alternance :Le signal d’entrée Ve est sinusoïdal d’amplitude Vmax et fréquence f (généralement f=50Hz) :

Ve= Vmax sin(2Лft). Pendant l’alternance positive la diode D conduit et Vs=Ve. Pendant l’alternance négative la diode D se bloque spontanément et Vs=0V (charge résistive). Le signal obtenu possède une valeur moyenne Vmoy= 1/T ∫ Vs(t) dt = Vmax /Л et une valeur efficace Veff= Vmax/2.

D

RVsVe

Vs

t

Vmax

Vmoy

Choix de la diode : La diode doit conduire un courant redressé moyen de valeur Vmax/RЛ. Elle doit également supporter une tension inverse de valeur Vmax.

2/Redresseur double alternance à pont:Le signal d’entrée Ve est sinusoïdal d’amplitude Vmax et fréquence f (généralement f=50Hz) :

Ve= Vmax sin (2Лft).

Ve

Vs

D1

D2

D3

D4

R

R: Charge résistive

Pendant l’alternance positive les diodes D1 et D4 conduisent et Vs=Ve. Pendant l’alternance négative les diode D3 et D2 conduisent et Vs=-Ve (charge résistive). Le signal obtenu possède une valeur moyenne Vmoy= 1/T ∫ Vs(t) dt = 2Vmax /Л et une valeur efficace Veff= Vmax/√2 .

Vs

Vmax

Vmoy

t

Choix de la diode : Les diodes doivent conduire un courant redressé moyen de valeur Vmax/RЛ. Elles doivent également supporter une tension inverse de valeur Vmax.



3/Redresseur double alternance type parallèle P2:Ce montage nécessite un transformateur à point milieu. On obtient deux tensions V1 et V2

d’amplitudes identiques et phases opposées : V1=-V2=Vmax sin(wt).

D1

D2

V1

RV2Vs

220V-50HzVD1

Is

Pendant l’alternance positive, la diode D1 conduit et la diode D2 reste bloquée et Vs=V1. Pendant l’alternance négative, la diode D1 se bloque et D2 conduit et Vs=V2=-V1 (charge résistive). La diode D1 se trouve soumise à la tension VD1=V1-Vs=2V1.

VD1Vs

t

V1 V2

t

VD1

Vs

t

Vmax

Le fonctionnement d’un tel montage repose sur le principe du commutateur « plus positif » : les diodes D1 et D2 sont montées à cathodes équipotentielles ; à chaque instant la tension de sortie Vs est égale à la plus positive des tension d’entrée V1 et V2. Le courant de sortie est commuté alternativement par D1 ou D2.



Choix de la diode : Les diodes doivent conduire un courant redressé moyen de valeur Vmax/Л

et doivent supporter une tension inverse double : 2Vmax.

B/ Redresseurs à diodes triphasés:1/Considérations générales :Les charges industrielles connectées aux redresseurs sont généralement des récepteurs

inductifs (moteurs à courant continu ….). On pourra généralement adopter les considérations suivantes :

Le courant circule en permanence dans le récepteur.Ce courant est presque constant.

Cette situation correspond au cas le plus fréquent des redresseurs industriels qui sont connectés généralement à un réseau triphasé.2/Redresseur type parallèle P3:

1

2

3

V1

V2

V3

D1

D2

D3

Vs

Rése

au t

riph

esé

Is

Chaque phase du secondaire du transformateur triphasé est mise en série avec une diode. Les diodes sont montées en cathodes équipotentielles. C’est la diode qui voit la tension la plus positive qui conduit.

Le système de tensions V1, V2, V3 est triphasé équilibré : V1(t)= Vmax sin(wt) ; V2(t)= Vmax sin(wt-120°) ; V3(t)= Vmax sin(wt-240°) .

V1 V2 V3

Vs

wt

D1 D2 D3

30° 150° 270° 390°

Vmax



Pendant que la tension V1 est la plus positive, la diode D1 conduit et Vs=V1(t). Lorsque la tension V2 devient plus positive, la diode D1 voit à ses bornes une tension négative et se bloque donc. Le courant de sortie Is se trouve ainsi commuté de D1 vers D2…et ainsi de suite.

a/ Valeur moyenne du signal de sortie :Les angles de conduction :

D1 : 30°…150° D2 : 150°…270° D3 : 270°…390°

On démontre que Vsmoy= Vmax 3√3/2Л.

b/ Fréquence du signal de sortie :Le signal de sortie possède une période de T/3, sa fréquence est donc le triple de celle du

secteur : f= 150 Hz

c/ Tension inverse maximale aux bornes des diodes :Pendant que la diode D1 conduit, la diode D2 est soumise à la tension VD2=U21=V2-V1 qui

atteint un maximum de √3 Vmax. Ce maximum doit être supporté par la diode.

V1 V2 V3

VD2

wt

-Vmax

Vmax3

d/ Courants dans les diodes :

Si le montage débite un courant continu (cas des charges industrielles) Is constant, chaque diode assure ce courant pendant le tiers de la période T. Chaque diode sera le siège des valeurs de courant suivantes :

IDmax= Is ; IDmoy= Is/3 ; IDeff= Is/√3.

On représente ci dessous l’allure du courant traversant la diode D1, ID1 :



Vs

ID1Is

wt

wt

e/ Facteur de puissance au secondaire :

Si l’on néglige les chutes de tension dues aux diodes et réactances du secondaire, on pourra écrire que :

P= Vsmoy . Is , puissance active fournie par le secondaire du transformateur.S= 3.V.IDeff , puissance apparente au niveau du secondaire ( le courant secondaire est le

même qui traverse chaque diode). On déduit la valeur du facteur de puissance Fp = P/S = (3√3/2Л)Vmax / 3(Vmax/√2).Is/√3

Fp = 3 / (Л√2) = 0.675 AR3/Redresseur type parallèle double PD3:

1

2

3

V1

V2

V3

D1

D2

D3

Vs

Rése

au t

riph

esé

Is

D4

D5

D6

i1

VD1

Les diodes D1, D3 et D5 sont montées à cathodes équipotentielles tandis que les diodes D2, D4 et D6 sont branchées à anodes équipotentielles. Ainsi, à tout moment, la diode entre D1, D3 et D5 qui voit la tension la plus positive et celle entre D2, D4 et D6 qui voit la tension la plus négative vont conduire. De ce fait, la tension Vs sera égale à la différence entre la plus positive et la plus négative des tensions alternatives.Par exemple, entre l’instant 30° et l’instant 90° V1 est plus positive tandis que V2 est plus négative. Il s’ensuit que Vs= V1-V2 = U12 = √3 Vmax sin (wt + 30°).



Vs

wt

V1 V2 V3

U12 U23 U31U13 U21 U32

a/ Valeur moyenne récupérée :On intégrant Vs= U12 = √3 Vmax sin (wt + 30°) dans l’intervalle 30° … 90°, on obtient :

Vsmoy= 3√3. Vmax / Л.

On remarque que la valeur moyenne récupérée a doublée.

b/ Fréquence du signal de sortie :

La fréquence est six fois celle du secteur : f= 300 Hz.

c/ Tension inverse appliquée aux diodes :On s’intéressera à la diode D1 pour illustrer la tension à ses bornes, VD1 :

30°… 150° : D1 conduit et VD1=0V. 150°… 270° : D3 conduit et VD1= V1-V2= U12. 270°… 390° : D5 conduit et VD1= V1-V3= U13.

U12

V1 V3V2

U13

VD1

wt

Vmax3

On voit que la tension inverse appliquée à chaque diode est Vinv= √3 Vmax.



d/ Courants dans les diodes :Chaque diode conduit pendant le tiers de la période du secteur et sera parcourue alors par la

valeur Is.

V1 V2 V3

wt

ID1

ID5

wt

wt

Chaque diode sera donc caractérisée par : IDmoy= Is/3 ; IDeff= Is/√3 ; IDmax= Is.

e/ Courants au secondaire du transformateur :Chaque enroulement, étant réuni à deux diodes, est parcouru par un courant pendant deux

intervalles de durée T/3. Ainsi i1= + Is lorsque la diode D1 conduit et i1= -Is lorsque la diode D2 conduit.

V1 V2 V3

wt

i1

wt

Is

-Is



La valeur efficace d’un tel courant : I= Is √(2/3).

f/ Facteur de puissance au secondaire du transformateur :La puissance active débitée : P= Vsmoy Is.La puissance apparente : S= 3. (Vmax/√2). IOn déduit la valeur du facteur de puissance : Fp = P/S = 3/Л = 0.95 AR.

On voit que le facteur de puissance est nettement amélioré par rapport au montage parallèle simple.

C/ Redresseurs commandés à thyristors monophasés :

1/Redresseur commandé simple alternance :

Commande+

-

Ve Vs

Th Is

Les impulsions d’amorçage sont envoyées en retard par rapport au zéro du secteur d’un angle α. Ainsi, on amorce le thyristor aux instants α, 2Л+α, 4Л+α, ….etc.Lorsque le thyristor s’amorce, on aura Vs=Ve. Dans le cas d’une charge résistive, le courant Is s’annule lorsque la tension secteur passe par zéro et le thyristor se bloque spontanément.

Blocage spontané

Vs

wt

wtCommande

La valeur moyenne récupérée est : Vsmoy =Vmax/(2Л) . (1+cosα), elle est maximale pour α=0°.

α α+2Л



2/ Redresseur double alternance à pont complet :

Ve Vs Charge

Th1

Th2

Th3

Th4

Is

Nous supposerons que la charge connectée au redresseur est telle que le courant ne s’annule jamais au cours de la période, donc il y a toujours des thyristors en conduction (Hypothèse de conduction continue).

Pendant l’alternance positive, les thyristors Th1 et Th4 sont amorcés à l’instant α ainsi Vs=Ve. Les thyristors Th1 et Th4 continuent à conduire même après l’inversion de la tension du secteur puisque le courant n’est pas interrompu.A l’instant Л+α, on envoie une impulsion d’amorçage aux gâchettes de Th2 et Th3. Ceux-ci s’amorcent puisque la tension VAK qui leur est appliquée est positive. Leur amorçage provoque une extraction du courant anodique de Th1 et Th2 et l’inversion de leur tension VAK, ils se bloquent donc. Dans ces conditions, Vs = -Ve.

α = Л/6 :Vs

Ve-Ve

wt

α = Л/3 :Vs

wt

Ve-Ve

α

α



α = Л/2 :Vs

wt

Ve-Ve

α = 2Л/3 :

Vs

wt

Ve-Ve

On remarque que pour des valeurs de l’angle de retard à la conduction α inférieures à Л/2, la valeur moyenne récupérée est positive. Si α dépasse Л/2, cette valeur moyenne devient négative. Le montage fonctionne maintenant en onduleur non autonome (ou assisté) : l’énergie passe du côté continu au côté alternatif. Pour fonctionner dans ce mode, il faut que la charge soit active (Machine à courant continu ou batterie d’accumulateurs).

a/ Courant débité par le réseau :Lorsque les thyristors Th1 et Th4 conduisent le réseau débite le courant +Is, et lorsque Th2 et

Th3 prennent la relève ce courant s’inverse.

Th1 et Th4 Th2 et Th3

wt

wt

Is

-Is

Courant débité

α

α



b/ Valeur moyenne récupérée :

On pourra démontrer que cette valeur moyenne qui dépend évidemment de l’angle α s’écrit :Vsmoy = (2/Л) Vmax cosα.

Elle est positive pour α < Л/2 et négative pour α > Л/2.

c/ Facteur de puissance : La puissance active (en négligeant les pertes) est P= Vsmoy Is. La puissance apparente S=

(Vmax/ √2) Is (la valeur efficace du courant débité est Is).On en déduit la valeur du facteur de puissance : Fp = P/S = 0.9 cosα, varie de 0.9AR à 0

(pour la marche en redresseur).

d/ Tension aux bornes des thyristors :

Les thyristors Th1 et Th4 commutent simultanément ; on écrit alors VTh1=VTh4= (Ve-Vs)/2.VTh1

Vmax

wt

Les thyristors devront donc supporter en direct une tension VD=Vmax sinα et en inverse une tension VI= Vmax.

3/ Redresseur double alternance à pont mixte :

Ve Vs Charge

IsTh1

Th2

D1

D2

Il consiste en deux thyristors seulement. Les deux autres sont remplacés par des diodes. Ainsi si le thyristor Th1 est amorcé, la diode D2 se met spontanément en conduction pour fermer le

α

Vmax sinα

-Vmax



circuit de la charge. La différence par rapport à un pont complet est que la tension Vs ne pourra plus devenir négative (conduction simultanée de D1 et D2).

α =Л/3 :Vs

wt

Th1 et D2 conduisent

D1 et D2conduisent

α = 2Л/3 :Vs

wt

Th1 et D2 conduisent

D1 et D2conduisent

a/ Fonctionnement :Pendant l’alternance positive, on amorce le thyristor à l’instant angulaire α. La diode D2 se met

spontanément à conduire. La charge voit une tension Vs=Ve. Le réseau débite alors le courant constant de sortie Is (charge industrielle). Au passage de la sinusoïde par zéro, la tension de sortie a tendance à devenir négative. Ceci provoque la conduction de D1 et la charge se trouve en court-circuit sur les diodes D1 et D2 et Vs=0. Le thyristor Th1 voit une tension VTh1=Ve négative et se bloque. Le courant débité par le réseau s’annule (Th1 et Th2 bloqués) et le courant Is circule dans la maille D1, D2 et la charge. Après un angle de retard α, on envoie une impulsion de gâchette à Th2 qui s’amorce puisque la tension à ses bornes, VTh2=-Ve, est positive. Son amorçage impose à la diode D2 une tension VD2=Ve négative ; elle se bloque donc. Le réseau débite un courant –Is. Seuls Th2 et D1 restent conducteurs et Vs=-Ve jusqu’à la prochaine alternance. b/ Valeur moyenne récupérée :

On pourra démontrer que la valeur moyenne de la tension redressée est : Vsmoy= Vmax/Л (1+cosα).

c/ Courants dans les thyristors :

α

α



Vs

ITh1Is

Chaque thyristor conduit pendant au plus une alternance et voit les valeurs de courants suivantes : Imax= Is ; Imoy= Is (Л-α)/2Л ; Ieff= Is√(0.5-α/2Л) .d/ Courants dans les diodes :

On s’intéressera à la diode D1 :

Vs

ID1Is

wt

wt

La diode D1 se bloque seulement lorsque le thyristor Th1 entre en conduction. Chaque diode voit les valeurs de courant suivantes :

Imax= Is ; Imoy= Is(1- (Л-α)/2Л) ; Ieff= Is √(1- (Л-α)/2Л).e/ Courant débité par le réseau :

Lorsque Th1 conduit, le réseau débite +Is. Lorsque Th2 conduit, le réseau débite –Is. Lorsque les diodes D1 et D2 conduisent simultanément, le débit s’annule.

Vs

ID1Is

wt

wt

-Is

α

α



Le courant débité possède une valeur moyenne nulle et une valeur efficace I= Is √(1- α/Л).

f/ Facteur de puissance :La puissance active P= Vmax Is/Л . (1+cosα).La puissance apparente S= Vmax/√2 . Is . √(1-α/Л).Le facteur de puissance vaut alors : Fp= (1 + cosα) .√2 / (Л.√(1-α/Л)).

Conclusion : A valeurs moyennes égales, Le pont mixte procure un facteur de puissance meilleur par rapport au pont tout thyristors.Par exemple, pour Vsmoy= Vmax/2 :

Pour le pont tout thyristor, α=38.27° et Fp= 0.707 AR. Pour le pont mixte, α=55.2° et Fp= 0.85 AR.

g/ Tension appliquée aux thyristors:

VTh1

wt

Vmax

-Vmax

Th1 conduit

Lorsque la diode D1 conduit, le thyristor Th1 est soumis à la tension d’entrée Ve. Il doit donc supporter la valeur Vmax en inverse et en direct pour α > Л/2.h/ Tension inverse aux bornes des diodes :

La diode D1 se bloque lorsque Th1 conduit et se trouve alors soumise à VD1= -Ve.Tracé pour α=Л/3 :

wt

Ve

VD1-Vmax



Chaque diode devra alors supporter en inverse la tension Vmax.D/ Redresseurs commandés à thyristors triphasés :

1/Considérations générales :Contrairement à la commande en monophasé, ou l’angle de retard à l’amorçage des thyristors

est référencé au zéro de la sinusoïde du secteur, en triphasé le point de référence est l’instant ou deux tensions composant le système triphasé équilibré deviennent égales (instant deconduction des diodes dans un redresseur non commandé).

Référence de retard àl'amorçage

V1 V2 V3

Retard àl'amorçage

2/Redresseur type parallèle P3 :

V1

V2

V3Vs

Commandeélectronique

VTh1

Th1

Th2

Th3

Is

Le thyristor Th1 est susceptible de conduire à l’instant Л/6 (instant de conduction naturelle des diodes) ou la tension V1 devient la plus positive. Contrairement à une diode, le thyristor ne pourra conduire que lorsqu’une impulsion de gâchette lui est délivrée.A l’instant α (retard par rapport à la conduction naturelle des diodes), on amorce th1 et Vs=V1. En supposant que la charge est telle que le courant Is ne s’annule jamais au cours de la période, le thyristor Th1 restera conducteur tant que Th2 n’est pas amorcé. A l’amorçage de Th2, le thyristor Th1 voit une tension VTh1 = V1-V2 = U12 négative et se bloque. Dans ces conditions, on



a Vs=V2. Lorsqu’on amorce Th3, le thyristor Th2 se bloque puisque sa tension anode cathode VTh2= V2-V3 = U23 est devenue négative ; et l’on aura Vs=V3.Ainsi, le courant de sortie Is se trouve commuté à tour de rôle par l’un des trois thyristors.En agissant sur la valeur de l’angle de retard à l’amorçage α, on pourra varier la valeur moyenne de tension délivrée à la charge ou encore le mode de marche de l’ensemble : Redresseur ou onduleur assisté.

a/ Allures de tension récupérée pour une charge inductive (conduction continue) :

Allures pour α=0° :

wt

U12 U13

V1 V2 V3

Vs

VTh1


U12 U13

wt

Vs

VTh1




U12 U13

wt

Vs

VTh1


U12 U13

wt

VTh1

Vs

On peut démontrer que la valeur moyenne de tension en sortie est donnée par :Vsmoy= (3√3 /2Л).Vmax.cosα.

On remarque également que pour α < 90°, le montage fonctionne en redresseur (Vsmoy > 0), tandis que la marche est celle d’un onduleur assisté pour α > 90°.

On note également que la tension appliquée aux thyristors (VTh1=V1-Vs) atteint un maximum de √3 Vmax en direct et en inverse.

On remarque aussi que la durée d’application de la tension inverse après le blocage du thyristor diminue avec l’angle de retard à l’amorçage α :

Pour α=0°, cette durée est de 240°. Pour α=60°, cette durée est de 120°. Pour α=90°, cette durée est de 90°. Pour α=120°, cette durée est de 60°.



Donc il faut faire en sorte que l’angle de retard à l’amorçage reste inférieur à 180° sous risque du réamorçage du thyristor dès que la tension à ses bornes devient positive. Ceci entraînerait des conséquences très graves.

b/ Allures de tension récupérée pour une charge résistive:

La différence par rapport à une charge inductive est que au passage de la tension de charge Vs par zéro, le courant traversant le thyristor s’annule et celui-ci se bloque ; ainsi Vs=0. Pour une charge résistive, la tension Vs ne peut en aucun cas devenir négative.


U12 U13

wt

Vs

VTh1

La forme obtenue est identique que celle qu’on obtiendrait dans le cas d’une charge inductive.


U12 U13

wt

Vs

VTh1



On remarque la présence de paliers nuls à cause du blocage spontané des thyristors.


U12 U13

wt

Vs

VTh1

Aucune tension n’est fournie à la charge ; aucun thyristor ne peut s’amorcer.

On démontre que la tension moyenne récupérée est donnée par la relation : Pour α < Л/6 : Vsmoy= (3√3 /2Л).Vmax.cosα.

Pour α > Л/6 : Vsmoy= (3/2Л) Vmax [1+cos(α+Л/6)].

c/ Courants et facteur de puissance:

Chaque thyristor débite pendant le tiers de la période. On aura donc: IThmoy = Is/3; IThmax= Is et ITheff= Is/√3. Les courants dans les thyristors sont identiques aux courants débités par le réseau.La puissance active délivrée est : P=Vsmoy. Is et la puissance apparente S= 3. (Vmax/√2). ITheff= 1.22 Vmax Is.On déduit le facteur de puissance pour une charge inductive Fp=(3√3/2Л)cosα/1.22=0.67 cosα.Conclusion : L’angle α permet de commander la valeur moyenne de la tension redressée, mais il augmente l’ondulation de la tension et diminue le facteur de puissance.

3/Redresseur type parallèle double PD3 :

V1

V2

V3

Vs

Th1

Th4

ITh1

Th6

Th5

Th3

IsI1

Th2

ITh2

Charge



Comme pour un redresseur parallèle double à diodes triphasé, la charge voit une tension égale à la différence entre la tension délivrée par le commutateur « plus positif » et celle fournie par le commutateur plus négatif ».Le thyristor Th1 est susceptible de conduire lorsque la tension V1 est la plus positive des composantes V1, V2 et V3. Il est commandé à l’amorçage après un angle de retard α (retard par rapport à la conduction naturelle des diodes). Le thyristor Th4 st à son tour susceptible de conduire lorsque V2 devient la plus négative. Il est commandé à l’amorçage après un angle de retard à l’amorçage α. Si ces deux thyristors conduisent simultanément, on aura en sortie Vs= V1-V2=U12.1/ Allure de Vs pour une charge inductive :

Dans ce cas, le courant Is n’est jamais interrompu et se trouve commuté par une paire de thyristors.

Allure pour α = 45° :

Th1 Th3 Th5

Th4 Th6 Th2

wt

wt

wt

Commande d'amorçage

U12 U13 U23 U21 U31 U32

V1 V2 V3

Vs


U12 U13 U23 U21 U31 U32

V1 V2 V3

wt

Vs




U12 U13 U23 U21 U31 U32

V1 V2 V3

wt

Vs

2/ Allure de Vs pour une charge résistive :

La différence est que la tension ne peut plus devenir négative (blocage spontané de la paire de thyristors). Pour reprendre la conduction, un des deux thyristors de la nouvelle paire devra être réamorcé en lui envoyant une « pulse de confirmation ». Par exemple, si Th1 et Th4 étaient en conduction, et que si U12 devient négative, ces deux thyristors seront bloqués. Le thyristor à commander pour la séquence suivante est Th6 et Vs=V1-V3=U13. Mais le thyristor Th1 étant déjà bloqué doit être réamorcé également par cette « pulse de confirmation ».

Allure pour α=60° :

U12 U13 U31U23 U21 U32

V1 V2 V3

wt

Vs



Allure pour α= 90° :

U12 U13 U31

V1

U23 U21 U32

V2 V3

wt

Vs

Commande d'amorçagepour Th1 wt

Pulse de confirmation

3/ Valeur moyenne disponible :On démontre que la valeur moyenne récupérée pour une conduction continue s’écrit :

Vsmoy=(3√3/Л) Vmax cosα. Cette valeur est comprise entre –(3√3/Л)Vmax et +(3√3/Л)Vmax.

4/ Courants dans les thyristors et facteur de puissance :a/ Cas d’une charge inductive :Sous l’hypothèse que le courant de sortie est constant et non interrompu, chaque thyristor en

conduction sera parcouru par le courant Is. Ainsi on aura les formes d’onde suivantes pour ITh1 et ITh2 (α=30°) :

Pulse de confirmation

wt

Vs

ITh1 ITh2Is

Chaque thyristor devra supporter les valeurs de courant suivantes Ithmax=Is ; Ithmoy=Is/3et Itheff= I/√3. Le courant débité par la phase 1 s’écrit I1=Ith1-Ith2 et possède la forme d’onde suivante :



Vs

I1

wt

Is

-Is

Ce courant possède une valeur moyenne nulle et une valeur efficace I=Is.√(2/3) . Le facteur de puissance vaut alors Fp= ( Vmax.Is.cosα.(3√3/Л)) / (3Vmax/√2).Is.√(2/3) = cosα.3/Л.

Fp= 0.95 cosα.On distingue bien que le facteur de puissance se dégrade lorsque l’angle de retard α augmente.

b/ Cas d’une charge résistive :Dans ce cas les courants dans les thyristors ont la même forme d’onde que la tension de sortie

lorsqu’ils sont en conduction. Pour ce tracé α= 90°.ITh2

ITh1

wt

Le courant débité par la phase 1 aura alors la forme d’one suivante :

wt

I1

5/ Tension appliquée aux thyristors :Si l’on s’intéresse au thyristor Th1, la tension à ses bornes est donnée par VTh1 = V1 – pp, ou pp

est la tension la plus positive des composantes V1,V2 et V3. Le tracé ci-dessous correspond à un angle de retard à l’amorçage α=90°. On voit bien que chaque thyristor devra supporter en direct et en inverse une tension de valeur √3 Vmax.



U12 U13 U23 U21 U31 U32

wt

VTh11.73 Vmax

-1.73 Vmax

redresseurs

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