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Réalisation d'un onduleur



  1. #1
    BaptBapt

    Question Réalisation d'un onduleur


    ------

    Bonjour aux lecteurs qui verront ce message,

    Pour les besoins d'un projet auquel je participe je dois fabriquer un onduleur.
    En effet le projet aura besoin de courant triphasé alternatif et la source de notre courant sera une batterie dont sortira un courant continu monophasé. Pour convertir le courant continu de la batterie en un courant triphasé alternatif nous avons donc besoin d'un onduleur. Ce courant triphasé alternatif alimentera un moteur dont la partie secondaire sera un rail en aluminium.
    Le courant et la tension en entrée de l'onduleur seront au maximum respectivement de 5A et de 30V.

    Ayant des connaissances en triphasé je voudrais savoir quelles erreurs il faudrait éviter lors de l'assemblage, de la recherche de composants, si certains d'entre vous auriez des schémas d'onduleurs, comment intégrer l'onduleur au système, quels composants utiliser (carte électronique, transistors), etc. Et enfin par où faudrait-il commencer ?

    Par ailleurs, je sais qu'il existe des ESC (Electronic Speed Controller) qui convertissent aussi le courant continu d'une batterie en courant triphasé alternatif et notre association a déjà utilisé ce dispositif pour un courant alimentant un moteur à aimant néodyme (moteur brushless BLDC).
    Nous voudrions savoir si nous pouvions utiliser un ESC comme onduleur dans notre nouveau projet en sachant que le courant triphasé alternatif n'alimentera pas un moteur dont la partie secondaire sera des aimant néodymes mais un rail en aluminium.

    Merci d'avance

    -----

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  3. #2
    Qristoff
    Animateur Électronique

    Re : Réalisation d'un onduleur

    Bonjour et bienvenue sur le forum,
    Pas tout compris
    une batterie dont sortira un courant continu monophasé
    monophasé, par principe !
    Ce courant triphasé alternatif alimentera un moteur dont la partie secondaire sera un rail en aluminium.
    c'est quoi la partie secondaire d'un moteur ?
    le courant triphasé alternatif n'alimentera pas un moteur dont la partie secondaire sera des aimant néodymes mais un rail en aluminium.
    là, je viens de bugger
    Tout existe, il suffit de le trouver...!

  4. #3
    penthode

    Re : Réalisation d'un onduleur

    m'est avis que le demandeur n'a pas le niveau pour mener ce projet.
    Le diable ne réussit pas grand-chose sans la collaboration étourdie des vertus.

  5. #4
    calculair

    Re : Réalisation d'un onduleur

    Il faut faire un onduleur 150 W en triphasé sous 50 Hz ?
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    f6bes

    Re : Réalisation d'un onduleur

    Bsr Baptbapt
    , Faudrait surtout (.... Et enfin par où faudrait-il commencer ?..) éviter l'hétéroclite comme descritif! Pour l'instant
    ça manque de clarté !
    Bonne soirée
    Ben ça marche!

  8. #6
    BaptBapt

    Re : Réalisation d'un onduleur

    Pour vous répondre Qristoff, je parlais de la partie secondaire d'un moteur linéaire : "Les moteurs linéaires sont une catégorie spéciale de servomoteurs synchrones sans balais. Ils fonctionnent sur le même principe que les moteurs couple mais sont ouverts et déroulés à plat. L’interaction électromagnétique entre un assemblage de bobines (ensemble primaire) et une voie d’aimants permanents (ensemble secondaire) transforme l’énergie électrique en une énergie mécanique linéaire avec une grande efficacité. Habituellement, on appelle également l’ensemble primaire moteur, partie mobile ou chariot ; quant à l’ensemble secondaire, il est aussi appelé voie d’aimants ou voie magnétique."

    Aussi je reconnais que la formule "par où faudrait-il commencer" était très peu claire, j'en suis désolé et veuillez ne pas la prendre en compte

    Avez-vous d'autres questions ?
    Dernière modification par BaptBapt ; 11/11/2020 à 22h32.

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  10. #7
    BaptBapt

    Re : Réalisation d'un onduleur

    Je viens de vous répondre dans la discussion, ma réponse vous convient-elle ?

  11. #8
    Qristoff
    Animateur Électronique

    Re : Réalisation d'un onduleur

    Bonjour,
    Je sais ce qu'est un moteur linéaire, encore fallut-il le mentionner dans ton introduction !
    Tout existe, il suffit de le trouver...!

  12. #9
    BaptBapt

    Re : Réalisation d'un onduleur

    D'accord, je penserai à être plus précis pour mes prochaines discussions.

    J'ai vu que les interrupteurs de l'onduleur étaient commandés avec des calculateurs qui commandent les transistors (IGBT, corrigez-moi si je me trompe) des interrupteurs mais avec des lois différentes (commande symétrique, commande décalée, ou modélisation de largeur d'impulsion (MLI)) qui donneront des tensions ou des courants de sortie différents (respectivement si on alimente l’onduleur avec une tension ou un courant continu). Comment se procurer ces calculateurs ?

  13. #10
    BaptBapt

    Re : Réalisation d'un onduleur

    Je sais aussi qu'on peut déterminer les périodes de conduction des composants des onduleurs et comment le faire. Cependant je ne trouve pas pourquoi cela nous aide à dimensionner ces composants et comment les dimensionner.

  14. #11
    Qristoff
    Animateur Électronique

    Re : Réalisation d'un onduleur

    Comme dit Penthode, je n'ai pas l'impression que tu ai les épaules pour t'attaquer à ce genre de projet..
    Par contre, tu peux continuer tes recherches vers les variateurs de fréquences mais vu les chiffres que tu annonces, l'association va devoir casser la tirelire !
    Tout existe, il suffit de le trouver...!

  15. #12
    Qristoff
    Animateur Électronique

    Re : Réalisation d'un onduleur

    En fait, c'est pas si cher... j'ai confondu 30V et 30A !
    Tout existe, il suffit de le trouver...!

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  17. #13
    lutshur

    Re : Réalisation d'un onduleur

    Une petite idée de montage sortant du triphasé non sinusoidal, mais il y a un lien vers la création du sinus
    https://electronics-project-hub.com/...rcuit-diagram/

  18. #14
    Tambourin

    Re : Réalisation d'un onduleur

    Les gras, arrêtez de dire : "t'es pas capable, passe ton chemin" ... c'est ultra contre-productif. Aidez le plutôt !

    BaptBapt, ton projet est ambitieux (l'électronique de puissance, c'est simple en théorie/cours mais c'est compliqué dans la réalité).
    Commence par le début (qui n'est typiquement pas de parler du type de commande et de MLI) : comprendre comment ça marche -> demander à tes camarades/profs de l'aide. 10min de discussion avec un prof en fin de cours, c'est >100posts de forum.

    Ensuite, la question est : trouver une solution toute faite (ça coûte de l'argent) ou la concevoir de "A à Z" (ça coûte du temps mais il y a des raccourcis pour en gagner). La réponse va être liée avec le budget de ton asso et son nombre de membres (motivés).

  19. #15
    penthode

    Re : Réalisation d'un onduleur

    Citation Envoyé par Tambourin Voir le message
    Les gras, arrêtez de dire : "t'es pas capable, passe ton chemin" ... c'est ultra contre-productif. Aidez le plutôt !
    .
    ça évitera surtout perte de temps , d'argent , et démotivation...

    c'est un boulot pour un bac+5 et encore : j'en connais un paquet qui en sont incapables.

    rien que l'étude des inductances , c'est hyper pointu!

    il faut couper le cou de ce canard d'internet ou on prétend que tout est possible !

    pourquoi ne pas former des chirurgiens en 2 pages de forum !
    c'est plus simple qu'en 10 ans d'études !
    Le diable ne réussit pas grand-chose sans la collaboration étourdie des vertus.

  20. #16
    BaptBapt

    Re : Réalisation d'un onduleur

    je suis en école d'ingénieur en 2ème année, d'autres membres sont en 4ème année et ont des connaissances plus pointues que moi. Le lien qu'a envoyé lutshur devrait bien nous aider. J'ai bien étudié le fonctionnement d'un onduleur et compris comment il marche. Cependant je ne trouve pas comment déterminer les transistors et les diodes à acheter :
    Je sais aussi qu'on peut déterminer les périodes de conduction des composants des onduleurs et comment le faire. Cependant je ne trouve pas pourquoi cela nous aide à dimensionner ces composants et comment les dimensionner.

  21. #17
    Janpolanton

    Re : Réalisation d'un onduleur

    Bonjour,

    Cependant je ne trouve pas comment déterminer les transistors et les diodes à acheter
    Les datasheet sont faites pour et chez les grandes enseignes (Mouser, RS, Digikey, etc.) la recherche par filtres permet de parfaitement cibler les composants qui vont bien.
    Encore faut-il avant en déterminer les caractéristiques par calcul.

  22. #18
    penthode

    Re : Réalisation d'un onduleur

    Citation Envoyé par BaptBapt Voir le message
    Cependant je ne trouve pas comment déterminer les transistors et les diodes à acheter :
    et si tu demandais à tes condisciples de 4éme année ?

    plutôt que sur un forum de bricoleurs
    Le diable ne réussit pas grand-chose sans la collaboration étourdie des vertus.

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  24. #19
    BaptBapt

    Re : Réalisation d'un onduleur

    Encore faut-il avant en déterminer les caractéristiques par calcul.
    A quelles formules et calculs pensez-vous ?

  25. #20
    Janpolanton

    Re : Réalisation d'un onduleur

    C'est pas à moi de les déterminer, tu n'as pas fourni l'ombre d'un moindre schéma.

  26. #21
    BaptBapt

    Re : Réalisation d'un onduleur

    Quelle est la méthode justement pour, à partir d'un schéma, déterminer les composants à acheter ? Il faut chercher les courants, tensions, d'entrée et de sortie qui passent dans chacun d'eux par exemple ?
    Pour l'instant je pense utiliser ce circuit pour construire l'onduleur : https://electronics-project-hub.com/...rcuit-diagram/

  27. #22
    Tambourin

    Re : Réalisation d'un onduleur

    penthode

    ça évitera surtout perte de temps , d'argent , et démotivation
    Qui te dit que c'est pour demain ? Si c'est un projet de plusieurs années, à plusieurs, ça peut se faire avec un peu d'aide.

    c'est un boulot pour un bac+5 et encore : j'en connais un paquet qui en sont incapables.
    Moi j'en connais qui sont capables. Qui te parle de concevoir de A à Z ? Tu peux acheter l'ensemble ou sous-traiter une partie. En tant qu'association, tu peux approcher de profs (BAC+40, ça résout bcp de choses).

    il faut couper le cou de ce canard d'internet ou on prétend que tout est possible !
    Avec l'open source, les MOOCs et le nombre de ressources sur internet, difficile de couper le cou de ce cygne qui prend son envol !

  28. #23
    Janpolanton

    Re : Réalisation d'un onduleur

    Moi j'en connais qui sont capables. Qui te parle de concevoir de A à Z ?
    C'est lui! Dès le premier message.
    Et vu ses questions, il n'en est absolument incapable (et moi aussi d'ailleurs, je connais bien mes limites ).
    Maintenant, au lieu de nous critiquer, tu peux lui concevoir son système de A à Z et c'est d'ailleurs ce qu'il semble attendre du forum.
    Alors, en piste...
    Dernière modification par Janpolanton ; 13/11/2020 à 10h49.

  29. #24
    BaptBapt

    Re : Réalisation d'un onduleur

    c'est d'ailleurs ce qu'il semble attendre du forum.
    Si c'est l'impression que j'ai donnée j'en suis désolé. Non, je veux juste des informations qui me permettront la bonne réalisation de l'onduleur. Je fais des recherches de mon côté heureusement

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  31. #25
    Tambourin

    Re : Réalisation d'un onduleur

    Si c'est l'impression que j'ai donnée
    Pas pour moi

    Je m'y connais pas du tout en moteur linéaire.

    Cependant, une méthode de flemmard que je proposerais est :
    -> Comment est alimenté le moteur ? (pas simplement 'triphasé - X Volts - Y Ampères' mais la forme des signaux, etc.)
    -> Est ce que cela se compare à d'autres moteurs ? (Mon idée est sans doute bête mais si c'est la même chose qu'un BDLC, c'est fini xD)
    -> Sinon cherches de la documentation (par exemple, https://pastel.archives-ouvertes.fr/...81529/document que j'ai trouvé avec "thèse" comme mot-clé)

    Plus tu lis de (vraies) choses, plus tu auras une idée précise de ton projet. Car comme dis par tout les autres, c'est pas encore très clair là...

    Autres idées de flemmard : acheter une solution toute faite ou convertir mécaniquement le linéaire en rotatif.

  32. #26
    BaptBapt

    Re : Réalisation d'un onduleur

    Pour les BLDC on utilise des ESC non ? je ne sais pas si je peux utiliser un ESC pour mon moteur linéaire

  33. #27
    Tambourin

    Re : Réalisation d'un onduleur

    Pour les BLDC on utilise des ESC non ?
    Ca dépend mais en gros oui ESC sur BDLC

    je ne sais pas si je peux utiliser un ESC pour mon moteur linéaire
    Question que je t'ai posé indirectement -> je te conseille d'étudie le moteur ! Il y a quoi dedans?, comment sont envoyés les signaux?, leur forme, etc.

  34. #28
    calculair

    Re : Réalisation d'un onduleur

    En tant qu'ingénieur , tu fixes le cahier des charges de chaque composant et du système. Trouver les composants n'est pas un problème , tu demandes à ceux qui ont l'habltutudes ou tu fouilles dans les DATA.

    Apres il faut ajouter un peu de pratique car les équations sont parfois silencieuses sur certains aspects... Tu auras faits 90 % du travail.

    Citation Envoyé par BaptBapt Voir le message
    je suis en école d'ingénieur en 2ème année, d'autres membres sont en 4ème année et ont des connaissances plus pointues que moi. Le lien qu'a envoyé lutshur devrait bien nous aider. J'ai bien étudié le fonctionnement d'un onduleur et compris comment il marche. Cependant je ne trouve pas comment déterminer les transistors et les diodes à acheter :
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  35. #29
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Réalisation d'un onduleur

    Bonsoir,
    Citation Envoyé par Tambourin Voir le message
    Ca dépend mais en gros oui ESC sur BDLC
    C'est aussi ce à quoi j'ai pensé spontanément. On trouve des modules pour pas grand chose en "magasin de modélisme", voire des notes d'applications complètes (schéma + layout + soft) sur le sujet.

    Sur ce genre de circuit, le schéma de principe n'est pas le plus compliqué : les structures sont relativement simples.
    Lorsqu'on ne vise pas la production de série, le choix des composants de puissance peut ne pas être trop compliqué : il suffit de largement sur-dimensionner -- tant pis pour les quelques euros de dépensés inutilement.
    Le choix de certains éléments n'est pas trivial (découplage, sécurités) mais une fois le schéma près, cela se fait pas trop mal avec un peu d'aide.
    La difficulté est après : layout, puis expérimentations.

    Sur le principe, ce circuit : https://electronics-project-hub.com/...rcuit-diagram/ (nonobstant le câblage des mosfet qui est très mauvais) permettrait de travailler en pure sinus, mais il ne fonctionnera (et encore, mal) qu'à faible puissance en en pleine onde (signal carré plutôt que sinus).

    Pour réaliser un onduleur alimenté en 30 V, il y a plusieurs topologies, du plus complexe au plus simple :
    - boost générant un bus 400 V, puis onduleur (i.e. pont en H à trois jambes), fonctionnant en MLI ou pleine onde
    - onduleur 30 V alimentant un transfo élévateur en MLI
    - onduleur 30 V alimentant un transfo élévateur en pleine onde
    Le tout pouvant se faire en boucle ouverte ou fermée.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  36. #30
    Exotique

    Re : Réalisation d'un onduleur

    En tout cas ce n'est pas à la portée du premier venu.
    Et vu les questions du demandeur il serait imprudent de l'encourager dans cette aventure.

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