Nous utilisons le logiciel de simulation MATLAB Simulink pour analyser les formes d'onde du courant absorbé par une charge non linaire.
Nous s'intéressons principalement au taux de distorsion harmonique de ce courant (THDi) et aux solutions utilisées pour l'améliorer.
1. Etude du courant et des puissances
Schéma de simulation
La structure de puissance d’une charge non linaire est constituée d'un pont de diodes alimentant une charge capacitive (RC).
Nous prenons en compte l'impédance du réseau (Ra, La).
Schéma
Données :
Réseau monophasé : 230 V - 50 Hz
R = 15 Ω, C = 5 mF
Ra = 400 mΩ ; La = 0,2 mH.
Simulation et résultats
Préparation de la simulation
Réaliser la saisie du schéma électrique en intégrant les sondes et oscilloscopes nécessaires pour :
Visualiser le courant alternatif Ir.
Observer la tension d’entrée du pont Va.
Mesurer les puissances active P et réactive Q.
Paramétrage et exécution
Configurer l’horloge de simulation afin d’afficher trois périodes du courant en régime permanent.
Lancer la simulation.
Analyse des résultats
Visualiser et imprimer les graphes de Ir et Va.
Mesurer :
La valeur efficace et la valeur crête de Ir.
La valeur efficace de Va.
Déterminer les puissances active P et réactive Q.
Calculer la puissance apparente S et en déduire la puissance déformante D.
Analyse fréquentielle
Utiliser le module FFT (Powergui) pour effectuer la décomposition spectrale de Ir et Va.
Visualiser et imprimer les spectres jusqu'à l’harmonique de rang 11.
Pour les quatre premiers harmoniques présents, calculer le taux de distorsion harmonique individuel.
En déduire le taux de distorsion harmonique global.