7/22/2019 507 Psim Tp4 Filtrage Passif

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26/05/09 2/5 Filtrage passif

2. Filtrage passif par filtre LC + inductance srie

Pour attnuer le taux d'harmoniques du courant dbit par la source, on peut utiliser une

inductance place en srie entre la source d'alimentation et le variateur (inductance de ligne Ls),

associe un filtre LCaccord sur 150 Hz.

Donnes :

! Rseau monophas : 230V - 50 Hz

! Rc = 15!

! C = 5mF

! Ra = 400m!; La = 0,2mH

! Ls = 1,5mH

! Cf = 25F ; Lf = 45mH.

Simulation et rsultats

" Raliser la saisie du schma simuler, en ajoutant les sondes ncessaires pour

visualiser les courants :

- dalimentation du variateur : Ia

- dans le filtre LC : Ic

- dbit par le rseau : Ir

" Aprs avoir paramtr lhorloge de simulation pour pouvoir visualiser 3 priodes du

courant en rgime permanent tabli, raliser la simulation.

" Visualiser et imprimer le graphe des courants Ia, Icet Ir.

Mesurer la valeur efficace et la valeur crte de Ir.

" Utiliser le module FFT pour raliser la dcomposition spectrale des courants Iret Ic.

Visualiser et imprimer les spectres jusqu' l'harmonique de rang 11.

Pour le fondamental et les 4 premiers harmoniques,

- valuer la valeur efficace de chaque composante de Iret Ic;

- en dduire le taux de distorsion individuel d'harmonique de Ir, puis le taux de distorsion

global dharmonique.

" Commenter les rsultats.

En particulier, comparer la dcomposition spectrale du courant Iravec et sans filtrage.

Ls IaIr

Ic

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L.T DodatTS1 ET PSIM / TP4Filtrage passif Compte rendu

1 . Etude du courant et des puissances

Formes dondes

Mesure du courant Ir:

Valeur eff. (A) Valeur crte (A)

Courant rseau Ir 37,2 92,4

Mesure des puissances :

Expression de S : S = V1. Ir

Expression de D :D = S

2"P

2"Q

2

Rsultats de mesures et de calculs :

P(W) Q(VAr) S (VA) D(VA)

5 500 100 8 500 6500

Dcomposition spectrale de Ir:

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4/5

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Valeur efficace de chaque composante :

Composante Valeur eff. (A) THDhi(%)Irf 26,4Irh3 21,5 81Irh5 13,6 51Irh7 5,8 22

Courantrs

eau

:Ir

Irh9 0,5 2

Expression du THD/f Rsultat Taux de distorsion harmonique :

THD ="Ih

2

If THD = 99 %

Interprtation des rsultats :

Le fondamental du courant rseau est en phase avec la tension : la puissance ractive

est pratiquement nulle.

Les harmoniques de rang faible (3 et 5) ont une amplitude leve : le courant est

fortement dform. Le THD est pratiquement gal 100 % (la puissance dformante est

du mme ordre de grandeur que la puissance active).

2 . Filtrage passif par filtre LC + inductance srie

Formes dondes

Mesure du courant Ir:

Valeur eff. (A) Valeur crte (A)

Courant rseau Ir 28,3 46

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5/5

26/05/09 5/5 Filtrage passif

Dcomposition spectrale :

Valeur efficace de chaque composante :

Courant rseau Ir Courant filtre Ic

Composante Valeur eff. (A) THDhi(%) Valeur eff. (A)If 26,4 1,8Ih3 5,7 21 21Ih5 7,4 28Ih7 1,3 4,9Ih9 1,5 5,6

Taux de distorsion global dharmonique : THD = 36 %

Interprtation des rsultats :

Le THD global a t divis, peu prs, par 3. Cela se traduit par une diminution de

24 % de la valeur efficace du courant rseau.

Lamplitude de tous les rangs dharmoniques a diminu : cest d leffet de filtrage

de linductance srie Ls .

La valeur efficace de lharmonique de rang 3 du courant rseau est trs attnue (ellepasse de 21,5 A 5,7 A) : cest d au filtre LC parallle dont la frquence propre (150

Hz) a t fixe celle du rang 3, pour driver lharmonique 3. On le retrouve, en effet,

dans le courant du filtre (Ich3 21 A). Par contre, la composante 50 Hz du courant

dans le filtre est faible (1,8 A) : le filtre a t dimensionn pour ne pas augmenter le

fondamental du courant rseau.