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Auteur(s)
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Henri FOCH : Professeur à l’Institut National Polytechnique de Toulouse - Responsable de l’Équipe de Recherche Convertisseurs Statiques du LEEI - (URA au CNRS)
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Raphaël ARCHES
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Yvon CHÉRON
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Bernard ESCAUT
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Pierre MARTY
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Michel METZ
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Lire l’articleINTRODUCTION
Enseignants Chercheurs de l’Équipe de Recherche Convertisseurs Statiques du LEEI (URA au CNRS)
Les hacheurs sont des convertisseurs directs du type continu‐continu. Leur utilisation permet le contrôle de la puissance électrique dans des circuits fonctionnant en courant continu avec une très grande souplesse et un rendement élevé.
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1. Généralités
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Au point de vue du circuit, le hacheur apparaît comme un quadripôle (figure 1a ), jouant le rôle d’organe de liaison entre deux parties d’un réseau. On peut le considérer comme un transformateur de grandeurs électriques continues.
Si v E et i E sont les grandeurs d’entrée du quadripôle, v S et i S les grandeurs de sortie, le hacheur introduit des relations entre ces grandeurs par l’intermédiaire de paramètres variables. Ces relations ne sont pas linéaires. Toutefois, il sera possible d’établir des relations linéaires entre les valeurs moyennes de ces grandeurs qui permettront de caractériser l’échange de puissance moyenne contrôlée par le hacheur.
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Les différentes structures de hacheurs dépendent du cahier des charges imposé au système :
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dans une première approche, les caractéristiques à prendre en compte pour établir les structures portent sur la nature des réseaux d’entrée et de sortie, identifiés comme des sources de tension ou de courant et sur les réversibilités qui peuvent être demandées à ces sources ;
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ensuite, il est possible, une fois la structure établie, de prendre comme modèle des sources un réseau électrique plus proche de leurs propriétés réelles.
Exempletout réseau électrique présentant une inductance série sera préalablement identifié à une source de courant ; tout réseau électrique comportant une capacité en parallèle sera identifié à une source de tension.
Ainsi, un moteur à courant continu dont le modèle électrique est représenté par le dipôle actif de la figure 1b sera assimilé, dans un premier temps, à une source de courant (le courant moyen I dans le dipôle est proportionnel au couple imposé sur l’arbre du moteur). Cette source de courant sera réversible en tension si la force électromotrice (fém) E est réversible (réversibilité de la vitesse ou du flux inducteur) et réversible en courant si le couple est réversible (traction‐freinage). Dans un deuxième temps, on tiendra effectivement compte des éléments électriques...
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