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Etude d’une nouvelle modélisation et une nouvelle topologie d’onduleur triphasé multi niveaux à commutation pré-calculées : Application aux énergies renouvelables

Présenté par : Mohannad KHAIR ALLAH Discipline : Génie Electrique

« Etude d'une nouvelle modélisation et une nouvelle topologie d'onduleur triphasé multi niveaux à commutation pré-calculées : Application aux énergies renouvelables » Présenté par : Mohannad KHAIR ALLAH Résumé : Le travail de cette thèse a consisté au développement d'une nouvelle modélisation d'un onduleur triphasé multi niveaux à commutations et à niveaux de tensions précalculés. Le but global est d'améliorer la qualité des tensions composées en sortie de l'onduleur, en annulant successivement le maximum d'harmoniques résiduels. Nous commençons par affecter les mêmes propriétés de symétries, d'un système de tensions triphasé sinusoïdal parfait, aux tensions composées en sortie de l'onduleur. Cela nous permet d'annuler tous les harmoniques paires et ceux de rangs multiples de trois. La modélisation est basée sur le développement en série de Fourier de la tension composée en sortie de l'onduleur. Le calcul des variables ajustables aboutit a un système d'équations non linéaire dont les inconnues sont les angles de commutations et les niveaux de tensions. Ce système non linéaire, a été résolu en utilisant la méthode du simplex. Afin de réduire le nombre d'interrupteurs nécessaires, une nouvelle topologie d'onduleur triphasé a été proposée. Finalement, les résultats ont été validés d'abord par simulation, puis expérimentalement en utilisant une plate forme composée d'un onduleur multi niveaux à IGBT et d'une carte de contrôle commande dSPACE.   Abstract : This work presents a novel switching angles and voltage levels determination method to cancel harmonics in the output of a three phased inverter. The objective is to optimize the number of successive cancelled harmonics for a given number of switching actions and of voltage levels. After the modelization, the voltage levels and the switching angles are drawn by solving a non linear equation system using the simplex method. Then a set of succeded rank harmonics are cancelled. This approach allows to reduce the THD rate and to increase the fundamental amplitude of the voltage in the inverter output. The number of cancelled harmonics depends on the number of voltage levels voltages and the number of switching angles. To reduce the number of power switches, we have proposed a new topology. All the results were validated by simulation and experimentally. The experimental validation has been done by using our new topology multilevel inverter, a dPACE card controlled by Matlab Simulink.

Informations complémentaires

MEMBRES DU JURY : Jean-Paul FERRIEUX, Professeur des Universités à l'INPG Grenoble - Rapporteur Marie PIETRZAK DAVID, Professeur des Universités à lINPT de Toulouse - Rapporteur Yasser ALAYLI, Professeur des Universités à l'Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines - Examinateur Abderrazzak CHERIFI, Professeur des Universités, à l'Université de Versailles Saint-Quentin - Directeur de Thèse Jean-Paul VILAIN, Professeur des Universités à l'Université de Compiègne  - Examinateur

Contact :
Direction de la Recherche de la Formation Doctorale et de la Valorisation (DREDVal) :