Aide sur conception/sélection filtre gradateur de puissance

[invite1cd7b7cb]

Bonjour,
J'ai une maison en site isolé qui est en autonomie d'énergie sur une micro centrale hydro-électrique. Je l'ai remise en service depuis 10 ans. Pour plus de détail sur l'installation, voir ce post sur un forum dédié.
Le principe de la régulation est de consommer la puissance électrique produite dans des circuits de chauffage domestique dans la maison. Afin de maintenir la fréquence nominale du secteur, ces circuits sont en aval d'un gradateur industriel (Celduc SG4), piloté par un logiciel maison qui tourne sur un Raspberry pi. Ce régulateur à remplacé un premier plus ancien, entièrement analogique qui commandait directement des thyristors de puissance.

Ce nouveau gradateur doit avoir un meilleur dV/dt et il génère beaucoup d'harmoniques qui perturbent la connexion ADSL (Freebox actuellement). Il faut donc que j'améliore le filtrage des perturbations de ce gradateur. Actuellement j'ai fait un filtre simple avec un self Schaffner, mais c'est un type de self double enroulement inversé pour le mode commun. Je les ai câblés en série, mais j'ai bien peur que le noyau ne soit pas adapté pour ce fonctionnement (je suis un peu nul en self).

De même, les filtres du commerce (Schaffner, etc.) sont du type mode commun pour filtrer les perturbation reçues et non adaptés, il me semble, pour limiter la génération des harmonique. Où bien peuvent-ils faire l'affaire quand même ?

On trouve ne nombreux schémas de principe pour filtrer un gradateur mais j'ai du mal à calculer les valeurs de composants et surtout à trouver les bon, pour la self en particulier.

Je serais donc preneur d'un peu d'aide sur ce dossier.

Quelques infos complémentaires:

• Pour tester ce phénomène de perturbation par les harmonique, j'ai fais le test de faire tourner toute l'électronique sur un onduleur. Cela ne change pas le taux d'erreur sur l'ADSL (FEC énorme, 4 kHz). C'est donc que les harmoniques ne passent pas par l'alimentation mais sont rayonnées par les circuits de chauffage. Cela pose la question de la meilleur implantation du filtrage. Il peut y avoir un différence selon la position du filtre relativement à la charge et au gradateur.
• Les harmoniques ne sont perturbantes que lorsque le gradateur commute près du sommet de la sinusoïde (décalage de phase 90°), ce qui est normal et connu.

Les données dimensionnelles:

• monophasé 230V
• Ampérage nominal 15A (actuellement la turbine tourne au minimum à 2A, mais les perturbation sont toujours là). Je souhaite dimensionner le filtrage pour 25A car j'ai le projet de changer le turbine pour augmenter la production.
• J'ai du mal à savoir quelle est la fréquence d'harmonique la plus critique. Je n'ai pas d'analyseur de spectre et seulement un mini oscilloscope. Si je me réfère aux taux de FEC quand le gradateur est dans la mauvaise plage, c'est de l'ordre de 3-4hHz (rang 7 ?)

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[invite1cd7b7cb]

J'ai oublié de préciser que les charges "ballast" de chauffage sont résistives, même s'il est possible que certains aient une petite inductance, selon la configuration de leur résistance.

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[f6bes]

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Bjr à toi,
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Là (16h08 ) tu as dépassé la tempo autorisée (15h59+ 5 minutes).
Bonne journée

[invite1cd7b7cb]

Aujourd'hui j'ai fait des test avec une radio AM pour trouver la fréquence parasite. Il semble que c'est plutôt dans les 1mHz. Le taux d'erreur n'est pas un bon indicateur. Tant mieux car je pense qu'il sera plus facile de filtrer du 1m.

Toujours preneur de conseil sur le choix de la self de filtrage.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite1cd7b7cb]

Finalement, j'ai épluché de plus près les produits Schaffner et vu que certains filtres sont annoncés comme efficaces pour le mode commun et le mode différentiel. J'ai donc commandé un FN2090.

Il me reste un doute sur le meilleur emplacement pour l'installer. En amont du gradateur il protègera le réseau 230v, en aval il filtrera le réseau de ballast. Comme j'ai la quasi certitude que le rayonnement passe par les circuits des chauffages, je pense que la seconde option est la meilleure mais je veux bien des avis.

[invite5637435c]

Bonjour,

il faut un mot de passe pour aller voir votre forum.

Vous ne trouverez pas de solution simple à votre problème, ce n'est pas un simple filtre qui va le résoudre, en tout cas en utilisant ce type de commande.
Votre problème est lié aux choix techniques et notamment ce gradateur qui utilise un contrôle par angle de phase et génère des harmoniques impairs (3, 5, 7, etc).
L'harmonique 3 est le plus fort et le plus difficile à atténuer, et même atténué il "passe" partout.
Il aurait fallut utiliser une commande par trains d'ondes, mieux adaptée à mon avis à votre type de charge essentiellement résistive.
Le principe de commande est d'utiliser une fréquence plus élevée, par exemple Fc=100.Fo.
Plus la fréquence est élevée plus les harmoniques se resserrent sur le fondamental.
Mieux encore, subdiviser les charges et mettre un gradateur par charge à alimenter, avec un entrelacement des commandes par trains d'ondes.

[invite1cd7b7cb]

Le train d'onde ne convient pas pour ce cas. Il permet de réguler la puissance consommée par la charge mais pas de réguler/lisser la fréquence du réseau issue de l'alternateur. Selon le réglage du train d'onde, on peut avoir plusieurs secondes de marche ou arrêt, cela induit des irrégularités dans la rotation de la turbine et de l'alternateur.

J'avais un premier régulateur à thyristor qui a fonctionné 10 ans sans générer trop d'harmoniques, en tout cas sans perturber l'adsl. Il doit donc s'agir d'une différence dans la vitesse de commutation du thyristor.

[invite5637435c]

• C'est donc que les harmoniques ne passent pas par l'alimentation mais sont rayonnées par les circuits de chauffage.
• Les harmoniques ne sont perturbantes que lorsque le gradateur commute près du sommet de la sinusoïde (décalage de phase 90°)

J'avais cru comprendre que votre problème était les harmoniques.
Faites dans ce cas une commutation au zéro de tension.