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Contenu de la matière: Matière:Electronique de puissance avancée Chapitre 1 : M

Contenu de la matière: Matière:Electronique de puissance avancée Chapitre 1 : Méthodes de modélisation et simulation des semi-conducteurs de puissance Caractéristique idéalisée des différents types de semi-conducteurs, équations logiques des semi-conducteurs, méthodes de simulations des convertisseurs statiques (2 semaines) Chapitre 2 : Mécanismes de commutation dans les convertisseurs statiques Principe de commutation naturelle, principe de commutation forcée, calcul des pertes par commutation. (3 semaines) Chapitre 3 : Méthodes de conception des convertisseurs statiques à commutation naturelle Règles de commutation, définition de la cellule de commutation, différents type de sources, règles d’échange de puissance, convertisseurs direct et indirect exemple : étude d’un cyclo convertisseur. (2 semaines) Chapitre 4 : Méthodes de conception des convertisseurs statiques à commutation forcée - Onduleur MLI - Redresseur à absorption sinusoïdale - Gradateur MLI - Alimentations à découpage (3 semaines) Chapitre 5 : Onduleur multi-niveaux (3 semaines) Concept multi niveaux, topologies, Comparaison des onduleurs multi-niveaux . Techniques de commande PWM pour onduleur MLI - monophasés et triphasés de source d'impédance. Chapitre 6 : Qualité d’énergie des convertisseurs statiques (3semaines) - Pollution harmonique due aux convertisseurs statiques (Etude de cas : redresseur, gradateur). - Etude des harmoniques dans les onduleurs de tension. - Introduction aux techniques de dépollution Mode d’évaluation: Contrôle continu: 40 % ; Examen: 60 %. Références bibliographiques: 1. Electronique de puissance, de la cellule de commutation aux applications industrielles. Cours et exercices, A. Cunière, G. Feld, M. Lavabre, éditions Casteilla, 544 p. 2012. 2. -Encyclopédie technique « Les techniques de l’ingénieur », traité de Génie Electrique, vol. D4 articles D3000 à D3300. Objectifs de l’enseignement: Permettre à l’étudiant de comprendre les principes de fonctionnement des nouvelles structures de convertisseur d’électronique de puissance. Connaissances préalables recommandées: Principe de base de l’électronique de puissance Contenu de la matière: TP1 : Nouvelles structures de convertisseurs TP2 : Amélioration du facteur de puissance; TP3 : Elimination des harmoniques TP4 : Compensateurs statiques de puissance réactive Mode d’évaluation: Contrôle continu: 100%; Références bibliographiques: 1. GuySéguier et Francis Labrique, «Les convertisseurs de l’électronique de puissance - tomes 1 à 4» 2. Ed. Lavoisier Tec et Documentation très riche disponible en bibliothèque. - Site Internet : « Cours et Documentation » 3. Valérie Léger, Alain Jameau Conversion d'énergie, électrotechnique, électronique de puissance. Résumé de cours, problèmes corrigés », , : ELLIPSES MARKETING Matière:Champ magnétique dans les machines électriques Objectifs de l’enseignement: A la fin de ce cours, l'étudiant sera capable de déterminer, via un modèle bidimensionnel, les caractéristiques des machines électriques conventionnelles en résolvant les équations du champ électromagnétique : analytiquement, par l’utilisation de la méthode des variables séparées, pour des géométries simples et numériquement, par la méthode des éléments finis, la méthode des différences finis ou la méthode des intégrales de frontières, pour des géométries complexes, Contenu de la matière : I. Rappel des lois d'électromagnétisme. II. Principe de conversion électromagnétique de l’énergie (calcul des efforts, principe de réalisation d’une conversion continue d’énergie) III. Applications aux machines électriques, machines spéciales Equations de maxwell, formulations intégrales, Potentiels du champ électromagnétique, conditions aux limites, énergie du champ - électromagnétique, - Effort Electromagnétique, Tenseur des contraintes de Maxwell, Conversion électromécanique de l’énergie. - Modèles analytiques des sources du champ magnétique (courants, aimants.) - Modélisation analytique des machines électriques conventionnelles (synchrone, asynchrone et à CC) par la résolution des équations de Maxwell (Equation de Laplace, Equation de Poisson), expressions mathématiques des grandeurs locales (potentiel, induction magnétique, etc.), Détermination du flux, de la f.e.m, du couple électromagnétique développé. Modélisation numérique des machines électriques conventionnelles (synchrone, asynchrone et à CC). Application aux problèmes magnétostatiques tridimensionnel, bidimensionnels, conditions aux limites, conditions de passage ; Analyse par la méthode des éléments finis (Description du Logiciel utilisé, domaine de résolution, conditions aux limites, matériaux, bobinages, maillage du domaine, résolution des équations du champ électromagnétique, exploitation des résultats) ; - Utilisation de la méthode des différences finis - Utilisation de la méthode des intégrales de frontières ; - Méthode mixtes Références : 1. E. Durand : « Magnétostatique. », Masson, Paris, 1968. 2. G. Fournet : « Electromagnétisme à partir des équations locales », Masson, Paris, 1985. 3. FORSYTHE and WASOW: “Finite difference methods for partial differential equations”, John Wiley and Sons. 4. Peter P. Silvester, M. V. K. Chari: “Finite Elements in Electrical and Magnetic Field Problems.” John Wiley & Sons Inc, 1980 5. Peter P. Silvester, Ronald L. Ferrari:” Finite Elements for Electrical Engineer.” , 3ed, Cambridge University Press, 1996. Chapitre III : - Matériaux Conducteurs III.1. Définitions et Propriétés physiques III.2. Présentation des différents types de conducteurs III.3. Modification des caractéristiques par rapport à des phénomènes extérieurs (température, etc.). - Matériaux semi-conducteurs III.4. Introduction des semi-conducteurs. III.5. Définition des semi-conducteurs, types de semi-conducteurs, la jonction p-n et les applications. III.6. Modification des caractéristiques par rapport à des phénomènes extérieurs (température, etc.). Chapitre V : Techniques de Haute Tension V.1. Source de la haute tension : ( Généralités ; Source de la H.T. en continue, en alternative, et en impulsionnelle ) V.2. Métrologie en H.T. : ( Mesure de la H.T. alternative et continue de choc ; Mesures des pertes diélectrique) V.3. Elément de compatibilité électromagnétique : ( Généralités sur les systèmes perturbés ; Règles pratiques de protection contre les champs électriques et magnétiques ) V.4. Décharges électriques : ( Décharges dans les gaz , dans les liquides, dans les solides ; Protection contre la foudre ; Effet couronne ) V.5. Impact de la HT sur l’environnement Références bibliographiques : 1. P. Brissonneau : " Magnétisme et Matériaux Magnétiques pour l’electrotechnique.", Hermes, Paris, 1997. 2. R. BOITE, J. Neirynck " Matériaux de l'Electrotechnique ", Traité d'Electricité, vol. II, Presses polytechniques et universitaires romandes, Lausanne, 1989. Matière:: Association machines-convertisseurs Objectifs de l’enseignement : La maîtrise des différentes possibilités d’association entre machines électriques et convertisseurs statiques. Connaissances préalables recommandées : Machines électriques, modélisation des machines, électronique de puissance, notions de mécanique, asservissement et régulation. Chapitre1 : Convertisseur-Moteur à courant continu (03 semaines) 1.1. MCC – Redresseur triphasé (Mode de fonctionnement et équations électromécaniques, Détermination de l’inductance de lissage, Insertion de la tension d’induit, convertisseur bidirectionnel avec et sans courant de circulation, inversion du champ d’excitation). 1.2. MCC- Hacheur (Réglage de la vitesse de rotation, Régime de fonctionnement avec moteur indépendant, Régime de fonctionnement avec moteur série, Technique de freinage par récupération, Technique de freinage rhéostatique, Fonctionnement dans les 4 quadrants, Association hacheur – moteur série de traction). Chapitre 2 : Machine asynchrone – Convertisseurs statiques (05 semaines) 2.1. Intérêt de la vitesse variable ; 2.2. Procédés de variation de vitesse (par action sur la tension, variation de la résistance rotorique par hacheur, cascadehyposynchrone, les modes de freinage, Fonctionnement dans les 4 quadrants) ; 2.3. MAS – Gradateur triphasé (Démarrage progressif et variation de vitesse, Inversion du sens de rotation, Application industrielle). 2.4. Variation de vitesse des MAS par onduleur (Alimentation en courant, alimentation en tension, introduction aux structures multi-niveaux) 2 .5 Variateurs de fréquence industriels (association convertisseur AC/DC/AC –MAS) Chapitre 3 : Machine synchrone - convertisseurs statiques (03 semaines) 3.1. Démarrage du moteur synchrone (Onduleur de courant – MS, Onduleur de tension – MS Différents types de commandes, Fonctionnement à faibles vitesses et circuits d’aide au démarrage 3.2. Autopilotage du Moteur Synchrone Chapitre 4 : Machines spéciales– Convertisseurs statiques (02 semaines) 4.1. Onduleur de tension – Moteur brushless ; 4.2. Capteur résolveur ; 4.3. Alimentation de puissance pour moteurs pas à pas. Chapitre 5 : Interactions convertisseur-machine (02 semaines) Etudier les effets des harmoniques générés par les CS sur la machine (Pertes supplémentaires, pulsations du couple, etc.). Partie II : Norme en électrotechnique Différents organismes de normalisation Norme Française NFC Norme européenne EN Norme internationale CEI Normes et symboles Matière: Qualité de l’énergie électrique Objectifs de l’enseignement: - Etudier les phénomènes principaux qui détériorent la Qualité de l'Energie Electrique (QEE), leurs origines et les conséquences sur les équipements à travers la dégradation de la tension et/ou du courant et les perturbations sur les réseaux. - Comprendre l'implication des charges non linéaires dans la détérioration de la qualité de l'énergie et prendre connaissance des principales solutions pour l'améliorer en remédiant aux perturbations en les éliminant ou en les atténuants lorsqu’elles sont inévitables. Connaissances préalables recommandées: Réseaux électriques, harmoniques, filtres, Electrotechnique fondamentale, Electronique de Puissance. Contenu de la matière: Chapitre 1 : Introduction à la qualité de l'énergie (QEE) (03 semaines) Contexte, définition et terminologie de la qualité de l’énergie, Objectifs de la mesure de la QEE. Chapitre 2 : Dégradation de la qualité de l'énergie (05 semaines) Problèmes de qualité d’énergie les plus fréquents et effets sur les charges et procédés - Creux de tension et coupures: Origines des creux de tension et surtensions, Conséquences sur les récepteurs, Notions de Flicker. - Harmoniques et interharmoniques: Origines des harmoniques. Les charges non linéaires, Impacts des harmoniques sur le réseau et les récepteurs. - Variations et fluctuations de tension: Origines internes/externes des coupures, Conséquences sur la production et les équipements. - Phénomènes transitoires: Notions de CEM, Les impacts de foudre, Équipotentialité, Conducteur de protection PE. - Déséquilibres. Chapitre 3 : Niveau de qualité uploads/Industriel/ support-des-cours-cem.pdf