Le cours a pour objectif de permettre à l’étudiant d’acquérir les connaissances nécessaires à l’étude et à la conception des convertisseurs statiques type électronique de puissance et leurs applications à la conversion et l’adaptation de l’énergie provenant des sources renouvelables. À la fin du cours, l’étudiant sera en mesure de :

1. Analyser le fonctionnement des convertisseurs statiques appliqués aux sources d’énergies renouvelables.
2. Calculer les gains et assurer la stabilité des convertisseurs.
3. Analyser les redresseurs actifs dans le référentiel qd0
4. Comprendre le comportement fréquentiel des éléments passifs des convertisseurs ainsi que les étapes de fabrication.

a) Un exposé magistral par semaine d’une durée de 3 heures, complété par la résolution d'exercices et des exemples d'applications.

b) Réalisation de travaux pratiques sur Matlab de façon à mettre en œuvre les notions théoriques et les techniques d'analyse exposées en classe.

c) Un projet dirigé avec présentation en fin de session devant la classe

Semaine 1 (9 sept.)

Revue sommaire du principe de la conversion de l’énergie par découpage. Modélisation en régime permanent des convertisseurs CC/CC basée sur l’approche de la balance du volt-seconde.

Semaine 2 (16 sept.)

Principe du transformateur CC. Modélisation des convertisseurs CC/CC sous forme de circuit équivalent.

Semaine 3 (23 sept.)

Modélisation petits signaux des convertisseurs CC/CC par perturbation et linéarisation.

Semaine 4 (30 sept.)

Dérivation des fonctions de transfert des convertisseurs CC/CC par injection petit signal à l’aide de Matlab-Simulink. Analyse des diagrammes de Bode des fonctions de transfert entrée/sortie, commande/sortie.

Semaine 5 (7 oct.)

Commande en boucle fermée des convertisseurs. Révision du théorème de Nyquist. Révision des concepts de marge de gain et marge de phase. Conception de régulateurs par algèbre graphique (Algebra on the graph)   

Semaine 6  (14oct,.)

Congé relâche

Semaine 7 (21 oct.)

Examen de mi-session.

Semaine 8 (28 oct.)

Analyse de l’effet des perturbations sur les convertisseurs CC en boucle fermée.Dérivation du rapport de conversion CC en régime discontinu.

Semaine 9 (4 nov.)

Principe de changement de référentiel (abc à qd0 et qd0 à abc). Modélisation du redressement actif triphasé dans le référentiel qd0. 

Semaine 10 (11 nov.)

Commande des redresseurs actifs triphasés en boucle fermée. Application du découplage entre les axes q et d. Calcul du point d’opération théorique du redresseur actif.

Semaine 11 (18 nov.)

Modélisation des systèmes mécaniques en rotation (régime transitoire et permanent.) Étude des caractéristiques couple-vitesse des éoliennes.

Semaine 12 (25 nov.)

Principe de fonctionnement et modélisation de la MSAP. Transformation des équations du modèle dans qd0. Étude de la commande vectorielle de la machine synchrone à aimant permanent (MSAP).

Semaine 13 (2 déc.)

Présentation des projets de session de toutes les équipes devant la classe.

Un jour de retard : -25%

Deux jours de retard : -50%

Trois jours et plus de retard : 0%

Tous les travaux/devoirs devront être remis via le site Moodle en format PDF. Les copies papier ne seront pas considérées. Les dates de remise seront précisées durant la session.

Les notes de cours et les énoncés des projets seront disponibles sur le site Moodle du cours ENR830 chaque semaine.

R. W. Erickson, D. Maksimovic, Fundamental of power electronics second edition.

https://ena.etsmtl.ca/