Commandes linéaires et non linéaires des tensions d'entrée d'un onduleur à cinq niveaux à structure NPC : application à la MAS

Abstract

La présente thèse traite les convertisseurs de fréquence à onduleur à 5-niveaux à structure NPC alimentant une machine asynchrone. En premier lieu, plusieurs cascades à base de redresseurs MLI sont présentées. La commande de la tension de sortie de ces redresseurs est effectuée par des régulateurs linéaire et non linéaire tels que la logique floue type-2. Une attention particulière est portée sur le problème d’instabilité des tensions d’entrée de l’onduleur à cinq niveaux à structure NPC. Deux méthodes d’équilibrage des tensions d’entrée de l’onduleur sont proposées dans ce cadre. La première repose sur le développement d’une commande directe du couple (DTC) de la MAS, permettant le contrôle du bus continu de l’onduleur à 5-niveaux en plus du contrôle du couple et du flux de la machine asynchrone. Cet algorithme est basé sur les redondances des états de l’onduleur, produisant le même vecteur de tension de sortie, mais des effets opposés sur les tensions des condensateurs d’entrée de l’onduleur. La deuxième méthode consiste à ajouter des circuits auxiliaires au filtre d’entrée de l’onduleur. Les résultats obtenus des différents algorithmes de réglage développés montrent que l’onduleur à 5-niveaux peut être utilisé dans les variateurs de fréquence avec un faible THD et un facteur de puissance quasi unitaire côté réseaux.