ELABORATION DE MODELES REDUITS POUR LES CABLES D’ENERGIE D’UNE ASSOCIATION CONVERTISSEUR-MACHINE

Abstract

Dans une association convertisseur-machine, la commutation rapide des interrupteurs électroniques constitue la source des perturbations électromagnétiques conduites. Du point de vue CEM (Compatibilité Electromagnétique), il faut appliquer les mesures nécessaires pour préserver le milieu environnant et respecter les normes en vigueur. La première étape pour atteindre cet objectif consiste à modéliser finement toutes les parties du système y compris le câble tout en tenant compte des phénomènes qui surgissent en hautes fréquences. Nous avons exposé d’une manière concise le cadre CEM de notre travail et l’état de l’art de la modélisation des câbles d’énergie. La simulation fréquentielle occupe une place cruciale dans la CEM du fait des avantages qu’elle présente. Nous avons proposé un modèle fréquentiel réduit de type circuit des câbles d’énergie multiconducteurs. Il est basé sur une réduction mathématique de celui à cellules cascadées, combiné aux équations établies pour modéliser l’évolution fréquentielle des paramètres linéiques. Le modèle élaboré a été implémenté sur le logiciel Ansys Simplorer en utilisant le langage VHDL AMS. Ensuite, il a été validé avec les résultats de mesures des travaux de recherches antérieurs. Notre approche réplique le comportement des câbles longs avec une grande souplesse et un temps de simulation très attractif. Aussi elle rend, pour la première fois, l’augmentation de la longueur du câble indépendante du temps de calcul et de l’espace mémoire occupé. Vu la présence massive des charges non linéaires, le recours à la modélisation temporelle est incontournable. Ceci nous a poussé à contribuer aussi dans ce domaine. En effet, une partie de ce travail traite la modélisation des câbles d’énergie dans le domaine temporelle. En se basant sur la théorie des lignes de transmission, nous avons calculé la matrice admittance du câble. Puis, en profitant de la symétrie rotationnelle de ce dernier nous avons abouti à un modèle réduit et découplé. Par le biais de la technique d’ajustement vectoriel et la représentation par bloc de premier ordre nous sommes parvenus à une représentation temporelle de ce modèle. Les résultats de simulation sur le logiciel Simplorer ont été compares avec ceux du modèle fréquentiel réduit. Nous avons obtenu une très bonne similitude entre les deux résultats. Ainsi notre approche est validée. En plus, notre méthode permet de simuler les câbles longs dans un temps raisonnable sans compromettre la précision. Finalement, le modèle temporel réduit a été utilisé pour évaluer les surtensions dans une association convertisseur-machine. Les résultats obtenus confirment que le filtre passif RL, que nous avons conçu, peut être considéré comme un moyen efficace de durcissement contre les perturbations conduites.